Upload
komang-dwi-pradnyani-laksmi
View
74
Download
9
Embed Size (px)
Citation preview
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Sungguh besar keangungan Tuhan Yang maha Esa, yang telah menciptakan
system organ yang memungkinkan makhluk hidup menjalankan fungsinya,
diantaranya pada sistem pernapasan. Fungsi pernapasan akan bekerja sama
dengan sistem transportasi agar proses metabolisme pada tubuh dapat berjalan
dengan baik. System respirasi atau pernapasan merupakan salah satu study
terhadap struktur dan fungsi tubuh manusia.
Sistem respirasi atau sistem pernapasan terdapat pada manuasia dan hewan
(seperti; insekta, ikan, amfibi dan burung). Sedangkan sistem pernapasan pada
manusia terjadi melalui saluran penghantar udara yaitu alat-alat pernapasan yang
terdapat dalam tubuh, dimana masing-masing alat pernapasan tersebut memiliki
fungsi yang berbeda-beda. Fungsi sistem pernapasan adalah untuk mengambil
Oksigen dari atmosfer kedalam sel-sel tubuh dan untuk mentransport karbon
dioksida yang dihasilkan sel-sel tubuh kembali ke atmosfer. Organ–organ
respiratorik juga berfungsi dalam produksi wicara dan berperan dalam
keseimbanga asam basa, pertahanan tubuh melawan benda asing, dan pengaturan
hormonal tekanan darah.
Akan tetapi, dari berbagai macam bentuk, organ serta fungsinya, sebagian
besar dari kita tidak mengetahui bagaimana proses dari sistem pernapasan
tersebut.
B. Rumusan Masalah
Adapun rumusan masalah yang akan dibahas dalam makalah ini adalah sebagai
berikut :
1. Bagaimanakah Pengertian, Fungsi, dan Anatomi Sistem Respirasi?
2. Bagaimanakah Fisiologi Alat-alat Respirasi?
3. Bagaimanakah Proses Respirasi?
1
4. Apa saja Penyakit dalam Sistem Respirasi?
C. Tujuan Penulisan
Adapun tujuan yang diperoleh dalam penulisan makalah ini adalah sebagai
berikut:
1. Mengetahui Pengertian, Fungsi, dan Anatomi Sistem Respirasi.
2. Mengetahui Fisiologi Alat-alat Respirasi.
3. Mengetahui Proses Respirasi.
4. Mengetahui Penyakit dalam Sistem Respirasi.
D. Manfaat Penulisan
Pembuatan makalah ini, diharapkan memiliki manfaat sebagai berikut:
1. Bagi Mahasiswa
a. Dapat membantu dalam menyelesaikan kesulitan-kesulitan dalam
pembelajaran mata kuliah Anatomi Fisiologi, khususnya dalam materi Sistem
Respirasi. Sehingga dapat djadikan pembendaharaan pengetahuan mengenai
Sistem Respirasi.
b. Sebagai wahana membelajarkan diri untuk berbagi antara siswa yang satu
dengan yang lain dan menyadarkan mahasiswa bahwa belajar merupakan
pendekatan hati ke hati bukan berorientasi pada nilai.
2. Bagi Dosen
Dapat dijadikan tambahan literatur dalam pembelajaran Anatomi Fisiologi Dasar,
khususnya pada pembahasan mengenai Cairan Tubuh.
2
BAB II
PEMBAHASAN
A. Anatomi Sistem Respirasi.
1. Pengertian Sistem Respirasi.
Respirasi adalah pertukaran gas, yaitu oksigen (O2) yang dibutuhkan tubuh
untuk metabolisme sel dan karbondioksida (CO2) yang dihasilkan dari
metabolisme tersebut dikeluarkan dari tubuh melalui paru. Semua sel mengambil
Oksigen yang akan digunakan dalam bereaksi dengan senyawa-senyawa
sederhana dalam mitokondria sel untuk menghasilkan senyawa-senyawa kaya
energi, air dan karbondioksida. Dapat juga dikatakan Proses pembongkaran
senyawa complex menjadi senyawa sederhana. Proses pembongkaran senyawa
organik menjadi senyawa anorganik yang terjadi di dalam sel dalam rangka
mendapatkan energi atau tenaga.
Pernapasan dibagi menjadi 2 macam, yaitu:
a. Pernapasan Eksternal (luar) yaitu proses bernapas atau pengambilan Oksigen
dan pengeluaran Karbondioksida serta uap air antara organisme dan
lingkungannya.
b. Pernapasan Internal (dalam) atau respirasi sel terjadi di dalam sel yaitu
sitoplasma dan mitokondria.
Sistem pernapasan terdiri atas saluran atau organ yang berhubungan dengan
pernapasan. Oksigen dari udara diambil dan dimasukan ke darah, kemudian di
angkut ke jaringan. Karbondioksida (CO2) di angkut oleh darah dari jaringan
tubuh ke paru-paru dan dinapaskan ke luar udara.
2. Fungsi Sistem Respirasi
Fungsi utama sistem pernapasan adalah untuk memungkinkan ambilan
oksigen dari udara kedalam darah dan memungkinkan karbon dioksida terlepas
dari dara ke udara bebas.
Meskipun fungsi utama sistem pernapasan adalah pertukaran oksigen dan
karbon dioksida, masih ada fungsi-fungsi tambahan lain yaitu:
a. Tempat menghasilkan suara.
3
b. Untuk meniup (balon, kopi/the panas, tangan, alat musik dan lain sebagainya)
c. Tertawa.
d. Menangis
e. Bersin
f. Batuk.
g. Homeostatis (pH darah)
h. Otot-otot pernapasan membantu kompresi abdomen (miksi,defekasi,partus).
3. Anatomi Alat Respirasi pada Manusia
Adapun alat-alat Pernapasan pada manusia adalah sebagai berikut :
a. alat pernafasan atas
1) Rongga Hidung (Cavum Nasalis)
Hidung merupakan alat pernapasan yang paling awal yang dilalui udara. Di
dalam rongga hidung mengalami penyaringan dan penghangatan. Penyaringan
ditunjukkan kepada benda-benda asing yang tidak berbentuk gas, misalnya debu.
Benda tersebut dihalangi oleh rambut-rambut halus (silia) yang tumbuh keluar.
Penghangatan yaitu mengubah suhu udara agar sesuai dengan suhu tubuh.
Penghangatan ini terjadi akibat kontaknya silia tersebut dengan permukaan selaput
lendir sehingga menjadi lembab. Jaringan yang terdapat di dalam rongga hidung
adalah epithelium silindris bersilia.
Gambar 1. Rongga Hidung
2) Faring
Faring merupakan rongga persimpangan antara jalan pernapasan dengan jalan
makanan (esophagus). Di dalam faring terdapat katup penutup rongga hidung
yang disebut uvula atau anak tekak. Selain itu juga terdapat epiglotis yang
berfungsi untuk mengatur pergantian perjalanan pernapasan dan makanan pada
persimpangan tersebut.
4
Gambar 2. Faring
3) Laring
Laring merupakan daerah pangkal batang tenggorokan yang bertindak
sebagai daerah pembentukan suara, dimana di dalamnya terdapat tulang rawan
yang membentuk jakun. Di dalam laring terdapat selaput suara yang
ketegangannya diatur oleh serabut-serabut otot, sehingga dapat menghasilkan
tinggi rendahnya nada yang diperlukan.
Gambar 3. Laring
b. Alat pernafasan bawah
1) Trakea
Merupakan saluran respirasi yang befungsi sebagai saluran udara dan panjangnya
±10 cm serta terdiri dari 16-20 gelang cincin. Cincin-cincin ini terdiri dari tulang-
tulang rawan yang berbentuk seperti kuku kuda (huruf C). Trakea ini terdiri dari 3
lapis yaitu :
5
a) Lapis luar terdiri atas jaringan ikat
b) Lapis tengah terdiri dari otot polos dan cincin tulang rawan
c) Lapis terdalam terdiri atas jaringan epitel bersilia yang menghasilkan banyak
lendir yang berfungsi untuk menangkap dan mengembalikannya ke hulu saluran
pernapasan benda-benda asing yang akan masuk ke dalam paru-paru
Gambar 4. Trakea
2) Bronkus
Merupakan cabang batang tenggorokan yang terletak di dalam dada. Batang
bronkus menuju ke paru-paru kanan dan paru-paru kiri. Paru-paru kanan lebih
gampang rusak karena letaknya yang lebih tegak dibanding paru-paru kiri. Di
dalam paru-paru tiap bronkus membentuk cabang-cabang yang disebut
bronkiolus. Dinding bronkus juga terdiri atas tiga lapis yaitu jaringan ikat, otot
polos dan jaringan epitel, seperti pada trakea, perbedaannya adalah dinding trakea
jauh lebih tebal dan cincin tulang rawan pada bronkus tidak berbentuk lingkaran
sempurna. Sel-sel epitel bersilia pada bronkus semakin lama akan berubah
menjadi sisik epitel.
Gambar 5. Bronkus
6
3) Alveolus
Merupakan saluran akhir dari sistem pernapasan. Alveolus berupa
gelembung-gelembung udara. Pada bagian alveolus ini terjadi pertukaran oksigen
dari udara bebas ke sel-sel darah dan karbondioksida dari darah ke udara bebas.
Pertukaran ini terjadi secara difusi yang berhubungan dengan kapiler-kapiler
darah. Pada paru-paru terdapat kurang lebih 300 juta alveolus.
Gambar 6. Alveolus
4) Paru-paru
Paru-paru terletak di dalam rongga dada bagian atas, di bagian samping
dibatasi oleh otot dan rusuk dan di bagian bawah dibatasi oleh diafragma yang
berotot kuat. Paru-paru ada dua bagian yaitu paru-paru kanan (pulmo dekster)
yang terdiri atas 3 lobus dan paru-paru kiri (pulmo sinister) yang terdiri atas 2
lobus.
Paru-paru dibungkus oleh dua selaput yang tipis, disebut pleura. Selaput
bagian dalam yang langsung menyelaputi paru-paru disebut pleura dalam (pleura
visceralis) dan selaput yang menyelaputi rongga dada yang bersebelahan dengan
tulang rusuk disebut pleura luar (pleura parietalis).
Antara selaput luar dan selaput dalam terdapat rongga berisi cairan pleura
yang berfungsi sebagai pelumas paru-paru. Cairan pleura berasal dari plasma
darah yang masuk secara eksudasi. Dinding rongga pleura bersifat permeabel
terhadap air dan zat-zat lain.
Paru-paru tersusun oleh bronkiolus, alveolus, jaringan elastik, dan pembuluh
darah. Paru-paru berstruktur seperti spon yang elastis dengan daerah permukaan
dalam yang sangat lebar untuk pertukaran gas.
7
Di dalam paru-paru, bronkiolus bercabang-cabang halus dengan diameter ± 1
mm, dindingnya makin menipis jika dibanding dengan bronkus. Bronkiolus ini
memiliki gelembung-gelembung halus yang disebut alveolus. Bronkiolus
memiliki dinding yang tipis, tidak bertulang rawan, dan tidak bersilia.
Gas memakai tekanannya sendiri sesuai dengan persentasenya dalam
campuran, terlepas dari keberadaan gas lain (hukum Dalton). Bronkiolus tidak
mempunyi tulang rawan, tetapi rongganya masih mempunyai silia dan di bagian
ujung mempunyai epitelium berbentuk kubus bersilia. Pada bagian distal
kemungkinan tidak bersilia. Bronkiolus berakhir pada gugus kantung udara
(alveolus).
Alveolus terdapat pada ujung akhir bronkiolus berupa kantong kecil yang
salah satu sisinya terbuka sehingga menyerupai busa atau mirip sarang tawon.
Oleh karena alveolus berselaput tipis dan di situ banyak bermuara kapiler darah
maka memungkinkan terjadinya difusi gas pernapasan.
Gambar 7. Paru-paru
Gambar 7. Paru-paru Manusia
B. Fisiologi Sistem Respirasi
1. Fisiologi Pernapasan.
Fungsi paru – paru ialah pertukaran gas oksigen dan karbon dioksida. Pada
pernapasan melalui paru-paru atau pernapasan eksterna, oksigen dipungut melalui
hidung dan mulut pada waktu bernapas; oksigen masuk melalui trakea dan pipa
bronkial ke alveoli, dan dapat berhubungan erat dengan darah di dalam kapiler
pulmonaris.
8
Hanya satu lapis membran, yaitu membran alveoli-kapiler, yang memisahkan
oksigen dari darah. Oksigen menembus membran ini dan dipungut oleh
hemoglobin sel darah merah dan dibawa ke jantung. Dari sini dipompa di dalam
arteri ke semua bagian tubuh. Darah meninggalkan paru – paru pada tekanan
oksigen 100 mmHg dan pada tingkat ini hemoglobinnya 95 persen jenuh oksigen.
Di dalam paru-paru, karbon dioksida, salah satu hasil buangan metabolisme,
menembus membran alveoler-kapiler dari kapiler darah ke alveoli dan setelah
melalui pipa bronkial dan trakea, dinapaskan keluar melalui hidung dan mulut.
Empat proses yang berhubungan dengan pernapasan pulmoner atau pernapasan
eksterna :
a. Ventilasi pulmoner, atau gerak pernapasan yang menukar udara dalam alveoli
dengan udara luar.
b. Arus darah melalui paru – paru.
c. Distribusi arus udara dan arus darah sedemikian sehingga dalam jumlah tepat
dapat mencapai semua bagian tubuh
d. Difusi gas yang menembusi membran pemisah alveoli dan kapiler. CO2 lebih
mudah berdifusi drpd oksigen.
Semua proses ini diatur sedemikian sehingga darah yang meninggalkan paru-
paru menerima jumlah tepat CO2 dan O2. Pada waktu gerak badan, lebih banyak
darah datang di paru – paru membawa terlalu banyak CO2 dan terlampau sedikit
O2; jumlah CO2 itu tidak dapat dikeluarkan, maka konsentrasinya dalam darah
arteri bertambah. Hal ini merangsang pusat pernapasan dalam otak unutk
memperbesar kecepatan dan dalamnya pernapasan. Penambahan ventilasi ini
mngeluarkan CO2 dan memungut lebih banyak O2.
Pernapasan jaringan atau pernapasan interna. Darah yang telah menjenuhkan
hemoglobinnya dengan oksigen (oksihemoglobin) megintari seluruh tubuh dan
akhirnya mencapai kapiler, di mana darah bergerak sangat lambat. Sel jaringan
memungut oksigen dari hemoglobin untuk memungkinkan oksigen berlangsung,
dan darah menerima, sebagai gantinya, yaitu karbon dioksida.
Perubahan – perubahan berikut terjadi pada komposisi udara dalam alveoli, yang
disebabkan pernapasan eksterna dan pernapasan interna atau pernapasan jarigan.
Udara (atmosfer) yang di hirup:
9
1) Nitrogen: 79 %
2) Oksigen: 20 %
3) Karbon dioksida: 0-0,4 %
Udara yang masuk alveoli mempunyai suhu dan kelembapan atmosfer. Udara
yang diembuskan:
1) Nitrogen: 79 %
2) Oksigen: 16 %
3) Karbon dioksida: 4-0,4 %
Daya muat udara oleh paru-paru. Besar daya muat udara oleh paru–paru ialah
4.500 ml sampai 5000 ml atau 41/2 sampai 5 literudara. Hanya sebagian kecil dari
udara ini, kira-kira 1/10nya atau 500 ml adalah udara pasang surut (tidal air), yaitu
yang di hirup masuk dan diembuskan keluar pada pernapasan biasa dengan
tenang.
Volume udara yang dapat di capai masuk dan keluar paru-paru pada
penarikan napas paling kuat disebut kapasitas vital paru-paru. Diukurnya dengan
alat spirometer. Pada seoranng laki-laki, normal 4-5 liter dan pada seorang
perempuan, 3-4 liter. Kapasitas itu berkurang pada penyakit paru-paru, penyakit
jantung (yang menimbulkan kongesti paru-paru) dan kelemahan otot pernapasan.
2. Fisiologi Alat Pernapasan.
a. 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 yang berfungsi menyaring partikel kotoran yang
masuk bersama udara. Juga terdapat konka yang mempunyai banyak kapiler darah
yang berfungsi menghangatkan udara yang masuk.Di sebelah belakang rongga
hidung terhubung dengan nasofaring melalui dua lubang yang disebut choanae.
Pada permukaan rongga hidung terdapat rambut-rambut halus dan selaput
lendir yang berfungsi untuk menyaring udara yang masuk ke dalam rongga
hidung.
10
b. Faring (Tenggorokan)
Udara dari rongga hidung masuk ke faring. Faring merupakan percabangan 2
saluran, yaitu saluran pernapasan (nasofarings) pada bagian depan dan saluran
pencernaan (orofarings) pada bagian belakang.
Pada bagian belakang faring (posterior) terdapat laring (tekak) tempat terletaknya
pita suara (pita vocalis). Masuknya udara melalui faring akan menyebabkan pita
suara bergetar dan terdengar sebagai suara.
Makan sambil berbicara dapat mengakibatkan makanan masuk ke saluran
pernapasan karena saluran pernapasan pada saat tersebut sedang terbuka.
Walaupun demikian, saraf kita akan mengatur agar peristiwa menelan, bernapas,
dan berbicara tidak terjadi bersamaan sehingga mengakibatkan gangguan
kesehatan.
Fungsi utama faring adalah menyediakan saluran bagi udara yang keluar
masuk dan juga sebagi jalan makanan dan minuman yang ditelan, faring juga
menyediakan ruang dengung(resonansi) untuk suara percakapan.
c. Batang Tenggorokan (Trakea)
Tenggorokan berupa pipa yang panjangnya ± 10 cm, terletak sebagian di
leher dan sebagian di rongga dada (torak). Dinding tenggorokan tipis dan kaku,
dikelilingi oleh cincin tulang rawan, dan pada bagian dalam rongga bersilia. Silia-
silia ini berfungsi menyaring benda-benda asing yang masuk ke saluran
pernapasan.
Batang tenggorok (trakea) terletak di sebelah depan kerongkongan. Di dalam
rongga dada, batang tenggorok bercabang menjadi dua cabang tenggorok
(bronkus). Di dalam paru-paru, cabang tenggorok bercabang-cabang lagi menjadi
saluran yang sangat kecil disebut bronkiolus. Ujung bronkiolus berupa gelembung
kecil yang disebut gelembung paru-paru (alveolus).
d. Pangkal Tenggorokan (laring)
Laring merupakan suatu saluran yang dikelilingi oleh tulang rawan. Laring
berada diantara orofaring dan trakea, didepan lariofaring. Salah satu tulang rawan
pada laring disebut epiglotis. Epiglotis terletak di ujung bagian pangkal laring.
Laring diselaputi oleh membrane mukosa yang terdiri dari epitel berlapis pipih
yang cukup tebal sehingga kuat untuk menahan getaran-getaran suara pada laring.
11
Fungsi utama laring adalah menghasilkan suara dan juga sebagai tempat keluar
masuknya udara.
Pangkal tenggorok disusun oleh beberapa tulang rawan yang membentuk
jakun. Pangkal tenggorok dapat ditutup oleh katup pangkal tenggorok (epiglotis).
Pada waktu menelan makanan, katup tersebut menutup pangkal tenggorok dan
pada waktu bernapas katu membuka. Pada pangkal tenggorok terdapat selaput
suara yang akan bergetar bila ada udara dari paru-paru, misalnya pada waktu kita
bicara.
e. Cabang Batang Tenggorokan (Bronkus)
Tenggorokan (trakea) bercabang menjadi dua bagian, yaitu bronkus kanan
dan bronkus kiri. Struktur lapisan mukosa bronkus sama dengan trakea, hanya
tulang rawan bronkus bentuknya tidak teratur dan pada bagian bronkus yang lebih
besar cincin tulang rawannya melingkari lumen dengan sempurna. Bronkus
bercabang-cabang lagi menjadi bronkiolus.
Batang tenggorokan bercabang menjadi dua bronkus, yaitu bronkus sebelah
kiri dan sebelah kanan. Kedua bronkus menuju paru-paru, bronkus bercabang lagi
menjadi bronkiolus. Bronkus sebelah kanan(bronkus primer) bercabang menjadi
tiga bronkus lobaris (bronkus sekunder), sedangkan bronkus sebelah kiri
bercabang menjadi dua bronkiolus. Cabang-cabang yang paling kecil masuk ke
dalam gelembung paru-paru atau alveolus. Dinding alveolus mengandung kapiler
darah, melalui kapiler-kapiler darah dalam alveolus inilah oksigen dan udara
berdifusi ke dalam darah. Fungsi utama bronkus adalah menyediakan jalan bagi
udara yang masuk dan keluar paru-paru.
f. Paru-paru (Pulmo)
Paru-paru terletak di dalam rongga dada bagian atas, di bagian samping
dibatasi oleh otot dan rusuk dan di bagian bawah dibatasi oleh diafragma yang
berotot kuat. Paru-paru ada dua bagian yaitu paru-paru kanan (pulmo dekster)
yang terdiri atas 3 lobus dan paru-paru kiri (pulmo sinister) yang terdiri atas 2
lobus. Paru-paru dibungkus oleh dua selaput yang tipis, disebut pleura. Selaput
bagian dalam yang langsung menyelaputi paru-paru disebut pleura dalam (pleura
visceralis) dan selaput yang menyelaputi rongga dada yang bersebelahan dengan
tulang rusuk disebut pleura luar (pleura parietalis). Paru-paru tersusun oleh
12
bronkiolus, alveolus, jaringan elastik, dan pembuluh darah. Bronkiolus tidak
mempunyai tulang rawan,tetapi ronga bronkus masih bersilia dan dibagian
ujungnya mempunyai epitelium berbentuk kubus bersilia. Setiap bronkiolus
terminalis bercabang-cabang lagi menjadi bronkiolus respirasi, kemudian menjadi
duktus alveolaris.Pada dinding duktus alveolaris mangandung gelembung-
gelembung yang disebut alveolus.
a. Kapasitas Paru-Paru
Udara yang keluar masuk paru-paru pada waktu melakukan pernapasan biasa
disebut udara pernapasan (udara tidal). Volume udara pernapasan pada orang
dewasa lebih kurang 500 ml. Volume udara tidal orang dewasa pada pernapasan
biasa kira-kira 500 ml. ketika menarik napas dalam-dalam maka volume udara
yang dapat kita tarik mencapai 1500 ml. Udara ini dinamakan udara
komplementer. Ketika kita menarik napas sekuat-kuatnya, volume udara yang
dapat diembuskan juga sekitar 1500 ml. Udara ini dinamakan udara suplementer.
Meskipun telah mengeluarkan napas sekuat-kuatnya, tetapi masih ada sisa udara
dalam paru-paru yang volumenya kira-kira 1500 mL. Udara sisa ini dinamakan
udara residu. Jadi, Kapasitas paru-paru total = kapasitas vital + volume residu
=4500 ml/wanita dan 5500 ml/pria.
b. Pertukaran Gas dalam Alveolus
Oksigen yang diperlukan untuk oksidasi diambil dari udara yang kita hirup
pada waktu kita bernapas. Pada waktu bernapas udara masuk melalu saluran
pernapasan dan akhirnyan masuk ke dalam alveolus. Oksigen yang terdapat dalam
alveolus berdifusi menembus dinding sel alveolus. Akhirnya masuk ke dalam
pembuluh darah dan diikat oleh hemoglobin yang terdapat dalam darah menjadi
oksihemoglobin. Selanjutnya diedarkan oleh darah ke seluruh tubuh.
Oksigennya dilepaskan ke dalam sel-sel tubuh sehingga oksihemoglobin
kembali menjadi hemoglobin. Karbondioksida yang dihasilkan dari pernapasan
diangkut oleh darah melalui pembuluh darah yang akhirnya sampai pada alveolus
Dari alveolus karbon dioksida dikeluarkan melalui saluran pernapasan pada waktu
kita mengeluarkan napas. Dengan demikian dalam alveolus terjadi pertukaran gas
yaitu oksigen masuk dan karnbondioksida keluar.
13
C. Proses Respirasi
1. Proses Inspirasi Dan Ekspirasi
a. Mekanisme Pernapasan
Pernapasan adalah suatu proses yang terjadi secara otomatis walau dalam
keadaan tertidur sekalipun karma sistem pernapasan dipengaruhi oleh susunan
saraf otonom. Menurut tempat terjadinya pertukaran gas maka pernapasan dapat
dibedakan atas dua jenis, yaitu pernapasan luar dan 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 diluar 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.
Sehubungan dengan organ yang terlibat dalam pemasukan udara (inspirasi)
dan pengeluaran udara (ekspirasi) maka mekanisme pernapasan dibedakan atas
dua macam, yaitu pernapasan dada dan pernapasan perut. Pernapasan dada dan
pernapasan perut terjadi secara bersamaan.
1) Pernapasan dada
Pernapasan dada adalah pernapasan yang melibatkan otot antartulang rusuk.
Mekanismenya dapat dibedakan sebagai berikut.
a) Fase inspirasi.
Fase ini berupa berkontraksinya otot antartulang rusuk sehingga rongga dada
membesar, akibatnya tekanan dalam rongga dada menjadi lebih kecil daripada
tekanan di luar sehingga udara luar yang kaya oksigen masuk
b) Fase ekspirasi.
Fase ini merupakan fase relaksasi atau kembalinya otot antara tulang rusuk ke
posisi semula yang dikuti oleh turunnya tulang rusuk sehingga rongga dada
menjadi kecil. Sebagai akibatnya, tekanan di dalam rongga dada menjadi lebih
besar daripada tekanan luar, sehingga udara dalam rongga dada yang kaya karbon
dioksida keluar.
14
Gambar 8. Pernapasan Dada
2) Pernapasan perut
Pernapasan perut merupakan pernapasan yang mekanismenya melibatkan
aktifitas otot-otot diafragma yang membatasi rongga perut dada.
Mekanisme pernapasan perut dapat dibedakan menjadi dua tahap yakni :
a) Fase Inspirasi.
Pada fase ini otot diafragma berkontraksi sehingga diafragma mendatar,
akibatnya rongga dada membesar dan tekanan menjadi kecil sehingga udara luar
masuk.
b) Fase Ekspirasi.
Fase ekspirasi merupakan fase berelaksasinya otot diafragma (kembali ke
posisi semula, mengembang) sehingga rongga dada mengecil dan tekanan menjadi
lebih besar, akibatnya udara keluar dari paru-paru.
Beberapa fungsi pernafasan antara lain adalah:
(1) Mengambil oksigen yang kemudian dabawa oleh darah keseluruh tubuh.
(2) Mengeluarkan karbondioksida yang terjadi sebagai sisa dari pembakaran
pernafasan kemudian dibawa oleh darah ke paru-paru untuk di buang ke luar
tubuh.
Gambar 9. Pernapasan Perut
15
b. Inspirasi
Tepatnya proses inspirasi adalah sebagai berikut diafragma berkontraksi,
bergerak ke arah bawah, dan mengembangkan rongga dada dari atas ke bawah.
Otot-otot interkosta eksternal menarik iga ke atas dan ke luar, yang
mengembangkan rongga dada ke arah samping kiri dan kanan serta ke depan dan
ke belakang.
Dengan mengembangnya rongga dada, pleura parietal ikut mengembang.
Tekanan intrapleura menjadi makin negatif karena terbentuk isapan singkat antara
membran pleura. Perlekatan yang diciptakan oleh cairan serosa, memungkinkan
pleura viseral untuk mengembang juga, dan hal ini juga mengembangkan paru-
paru.
Dengan mengembangnya paru-paru, tekanan intrapulmonal turun di bawah
tekanan atmosfir, dan udara memasuki hidung dan terus mengalir melalui saluran
pernapasan sampai ke alveoli. Masuknya udara terus berlanjut sampai tekanan
intrapulmonal sama dengan tekanan atmosfir; ini merupakan inhalasi normal.
Tentu saja inhalasi dapat dilanjutkan lewat dari normal, yang disebut sebagai
napas dalam. Pada napas dalam diperlukan kontraksi yang lebih kuat dari otot-otot
pernapasan untuk lebih mengembangkan paru-paru, sehingga memungkinkan
masuknya udara lebih banyak.
Otot-otot inspirasi memperbesar rongga toraks dan meningkatkan volumenya
dimana otot-otot yang berkontraksi adalah :
1) Diafragma, yaitu otot berbentuk kubah yang jika sedang rileks akan memipih
saat berkontraksi dan memperbesar rongga toraks kearah inferior.
2) Otot intrerkostal eksternal mengangkat iga keatas dan kedepan saat
berkontraksi sehingga memperbesar rongga toraks kearah anterior dan superior.
3) Dalam pernafasan aktif atau pernafasan dalam, otot-otot sternokleidomastoid,
pektoralis mayor, serratus-anterior, dan otot skalena juga akan memperbesar
rongga toraks.
c. Ekspirasi
Ekspirasi atau yang juga disebut ekshalasi dimulai ketika diafragma dan otot-
otot interkosta rileks. Karena rongga dada menjadi lebih sempit, paru-paru
16
terdesak, dan jaringan ikat elastiknya yang meregang selama inhalasi, mengerut
dan juga mendesak alveoli. Dengan meningkatnya tekanan intrapulmonal di atas
tekanan atmosfir, udara didorong ke luar paru-
paru sampai kedua tekanan sama kembali.
Perhatikan bahwa inhalasi merupakan proses yang aktif yang memerlukan
kontraksi otot, tetapi ekshalasi yang normal adalah proses yang pasif, bergantung
pada besarnya regangan pada elastisitas normal paru-paru yang sehat. Dengan
kata lain, dalam kondisi yang normal kita harus mengeluarkan energi untuk
inhalasi tetapi tidak untuk ekshalasi.
Namun begitu kita juga dapat mengalami ekshalasi diluar batas normal, seperti
ketika sedang berbicara, bernyanyi, atau meniup balon. Ekshalasi yang demikian
adalah proses aktif yang membutuhkan kontraksi otot-otot lain.
Otot-otot ekspirasi menurunkan volume rongga toraks. Ekspirasi pada
pernafasan yang tenang dipengaruhi oleh relaksasi otot dan disebut proses pasif.
Pada ekspirasi dalam, otot interkostal internal menarik kerangka iga ke bawah dan
otot abdomen berkontraksi sehingga mendorong isi abdomen menekan
diafragma.
Kepatenan Ventilasi tergantung pada empat faktor :
1) Kebersihan jalan nafas, adanya sumbatan atau obstruksi jalan nafas akan
menghalangi masuk dan keluarnya dari dan ke paru-paru.
2) Adekuatnya system syaraf pusat dan pusat pernafasan.
3) Adekuatnya pengembangan dan pengempesan paru-paru.
4) Kemampuan oto-otot pernafasan seperti diafpragma, eksternal interkosa,
internal interkosa, otot abdominal.
Ventilasi paru mengacu kepada pergerakan udara dari atmosfir masuk dan
keluar paru. Ventilasi berlangsung secara bulk flow.Bulk flow adalah perpindahan
atau pergerakan gas atau cairan dari tekanan tinggi ke rendah.
Faktor-faktor yang mempengaruhi ventilasi antara lain :
1) Tekanan
2) Resistensi bronkus
3) Persyarafan bronkus
17
2. Pernafasan Eksternal dan Internal
Bentuk dari pernafasan secara garis besar dibagi menjadi 2 bagian yaitu:
a. Proses Pernafasan pulmonal atau paru-paru (external)
Pernafasan external adalah pertukaran gas oksigen dan karbondioksida. Pada
pernafasan melalui paru-paru atau penafasan externa, oksigen didapatkan melalui
hidung dan mulut, pada waktu bernafas oksigen mesul melalui trachea dan pipa
bronchial ke alveoli dan berhubungan erat dengan darah di kapiler pulmonalis.
Hanya satu lapis membrane, yaitu membrane alveoli-kapiler, memisahkan oksigen
dan darah oksigen menembus membrane ini dan dipungut oleh hemoglobin sel
darah merah di bawa ke jantung. Dari sini di pompa di dalam arteri ke seluruh
bagian tubuh. Didalam paru-paru karbon dioksida merupakan hasil buangan yag
menembus membrane alveoli. Dari kapiler darah dikeluarkan melalui pipa
bronkus berakhir sampai pada mulut dan hidung.
Darah meninggalkan paru-paru pada tekanan oksigen 100 mmHg dan pada
tingkat hemoglobinnya 95% jenuh oksigen. Empat proses berhubungan dengan
pernafasan paru-paru atau pernafasan externa :
1) Ventilisasi pulmorter, atau gerak pernafasan yang menukar udara dalam
alveoli dengan udara luar.
2) Arus darah melalui paru-paru, darah mengandung oksigen masuk ke seluruh
tubuh, karbondioksida dari seluruh tubuh masuk ke paru-paru.
3) Distribusi arus udar dan arus darah sedemikian sehingga jumlah tepat dari
setiapnya dapat mencapai semua bagian tubuh.
4) Difusi gas yang menembusi membrane pemmisah alveoli dan kapiler.
Karbondioksida lebih mudah berdifusi dapi pada oksigen.
Semua proses ini diatur sedemikian sehingga darah yang meninggalkan paru-
paru menerima jumlah tepat CO2 dan O2. Pada waktu gerak badan lebih banyak,
darah dating ke paru-paru membawa terlalu banyak CO2 dan terlampau sedikit O2,
jumlah CO2 tidak dapat di keluarkan, maka konsentrasinya dalam darah arteri
bertambah. Hal ini merangsang pusat pernafasan dalam otak untuk memperbesar
dan didalam pernafasan.penambahan fentilasi yang dengan demikian terjadi
mengeluarkan CO2 dan memungut lebih benyak O2.
18
b. Proses pernafasan Jaringan (internal)
Darah yang telah dijernihkan hemoglobinnya dengan oksigen
(oxihemoglobin), mengitari seluruh tubuh dan akhirnya mencapai kapiler, dimana
darah bergerak sangat lambat. Sel jaringan memungut oksigen dari hemoglobin
untuk memungkinkan sel melakukan oksidasi pernafasan, sebagai gantunya hasil
dari oksidasi yaitu karbondioksida.
Perubahan-parubahan berikut terjadi dalam komposisi udara dalam olveoli,
yang disebabkan pernafasan externa dan interna.
1) Udara yang di hirup: Nitrogen (79%), Oksigen (20%), karbondioksida (0-
0,4%). Udara yang masuk ke alveoli mempunyai suhu dan kelembaban atmosfer.
2) Udara yang dihembuskan: Nitrogen(79%), Oksigen(16%), karbondoiksida
( 4-0.4%).
3. Transport Gas Pernapasan
Transport gas pernapasan terbagi menjadi : Ventilasi, Difusi, transportasi, dan
perfusi.
a. Ventilasi paru
Ventilasi merupakan proses untuk menggerakan gas ke dalam dan keluar
paru-paru.Ventilasi membutuhkan koordinasi otot paru dan thoraks yang elastis
dan pernapasan yang utuh. Otot pernapasan inspirasi utama adalah diafragma.
Diafragma dipersarafi oleh saraf frenik yang keluar dari medulla spinalis pada
vertebra servical keempat. Perpindahan O2 di atmosfer ke alveoli, dari alveoli CO2
kembali ke atmosfer.
Faktor yang mempengaruhi proses oksigenasi dalam sel adalah :
1) Tekanan O2 atmosfer
2) Jalan nafas
3) Daya kembang toraks dan paru
4) Pusat nafas (Medula oblongata) yaitu kemampuan untuk merangsang CO2
dalam darah
b. Difusi gas
Difusi merupakan gerakan molekul dari suatu daerah dengan konsentrasi
yang lebih tinggi ke konsentrasi yang lebih rendah. Difusi gas pernapasan terjadi
19
di membran kapiler alveolar dan kecepatan difusi dapat dipengaruhi oleh
ketebalan membran. Peningkatan ketebalan membrane merintangi proses
kecepatan difusi karena hal tersebut membuat gas memerlukan waktu lebih lama
untuk melewati membrane tersebut. Klien yang mengalami edema pulmonar, atau
efusi pulmonar. Membrane memiliki ketebalan membrane alveolar kapiler yang
meningkat akan mengakibatkan proses difusi yang lambat, pertukaran gas
pernapasan yang lambat dan menganggu proses pengiriman oksigen ke jaringan.
Daerah permukaan membran dapat mengalami perubahan sebagai akibat suatu
penyakit kronik, penyakit akut, atau proses pembedahan. Apabila alveoli yang
berfungsi lebih sedikit maka darah permukaan menjadi berkurang O2 alveoli
berpindah ke kapiler paru, CO2 kapiler paru berpindah ke alveoli.
Faktor yang mempengaruhi difusi:
1) Luas permukaan paru
2) Tebal membrane respirasi
3) Jumlah kadar Hb
4) Perbedaan tekanan dan konsentrasi gas
5) Waktu difusi
6) Afinitas gas
c. Transportasi gas
Gas pernapasan mengalami pertukaran di alveoli dan kapiler jaringan tubuh.
Oksigen ditransfer dari paru- paru alveoli dan kapiler jaringan tubuh. Oksigen
ditransfer dari paru- paru ke darah dan karbon dioksida ditransfer dari darah ke
alveoli untuk dikeluarkan sebagai produk sampah. Pada tingkat jarinagn, oksigen
ditransfer dari darah ke jaringan, dan karbon dioksida ditransfer dari jaringan ke
darah untuk kembali ke alveoli dan dikeluarkan. Transfer ini bergantung pada
proses difusi.
1) Transpor O2
Sistem transportasi oksigen terdiri dari system paru dan sitem
kardiovaskular. Proses pengantaran ini tergantung pada jumlah oksigen yang
masuk ke paru-paru (ventilasi), aliran darah ke paru-paru dan jaringan (perfusi),
kecepatan divusi dan kapasitas membawa oksigen. Kapasitas darah untuk
membawa oksigen dipengaruhi oleh jumlah oksigen yang larut dalam plasma
20
darah, jumlah hemoglobin dan kecendrungan hemoglobin untuk berikatan dengan
oksigen (Ahrens, 1990).
Jumlah oksigen yang larut dalam plasma relatif kecil, yakni hanya sekitar 3%.
Sebagian besar oksigen ditransportasi oleh hemoglobin. Hemoglobin berfungsi
sebagai pembawa oksigen dan karbon dioksida. Molekul
hemoglobin dicampur dengan oksigen untuk membentuk oksi hemoglobin.
Pembentukan oksi hemoglobin dengan mudah berbalik (revesibel), sehingga
memungkinkan hemoglobin dan oksigen berpisah, membuat oksigen menjadi
bebas. Sehingga oksigen ini bisa nasuk kedalam jaringan.
2) Transpor CO2
Karbon dioksida berdifusi ke dalam sel-sel darah merah dan dengan
cepat di hidrasi menjadi asam karbonat (H2CO3) akibat adanya anhidrasi
karbonat. Asam karbonat kemudian berpisah menjadi ion hydrogen (H+ )dan ion
bikarbonat (HCO3-) berdifusi dalam plasma. Selain itu beberapa karbon dioksida
yang ada dalam sel darah merah bereaksi dengan kelompok asam amino
membentuk senyawa karbamino. Reaksi ini dapat bereaksi dengan
cepat tanpa adanya enzim. Hemoglobin yang berkurang (deoksihemoglobin) dapat
bersenyawa dengan karbon dioksidan dengan mudah dari pada oksihemoglobin
dengan demikian darah vena mentransportasi sebagian besar karbondioksida.
d. Perfusi
Perfusi pulmonal adalah aliran darah aktual melalui sirkulasi pulmonal
O2 diangkut dlm darah; dalam eritrosit bergabung dengan Hb (oksi Hb) /
Oksihaemoglobin (98,5%) dalam plasma sebagai O2 yang larut dalam plasma
(1,5%) Fungsi paru, yang mencerminkan mekanisme ventilasi disebut volume
paru dan kapasitas paru. Volume paru dibagi menjadi :
1) volume tidal (TV) volume udara yang dihirup dan dihembuskan setiap kali
bernafas.
2) Volume cadangan inspirasi (IRV) , volume udara maksimal yang dapat
dihirup setelah inhalasi normal.
3) Volume Cadangan Ekspirasi (ERV), volume udara maksimal yang dapat
dihembuskan dengan kuat setelah exhalasi normal.
21
4) Volume residual (RV) volume udara yang tersisa dalam paru-paru setelah
ekhalasi maksimal.
Kapasitas Paru :
1) Kapasitas vital (VC), volume udara maksimal dari poin inspirasi maksimal.
2) Kapasitas inspirasi (IC) Volume udara maksimal yg dihirup setelah ekspirasi
normal.
3) Kapasitas residual fungsiunal (FRC), volume udara yang tersisa dalam paru-
paru setelah ekspirasi normal.
4) Kapasitas total paru (TLC) volume udara dalam paru setelah inspirasi
maksimal.
D. Kelainan dan Penyakit Pada Sistem Pernapsan
1. Asfiksi
Merupakan terganggunya pengangkutan oksigen ke sel-sel dalam tubuh. Asfiksi
dapat terjadi di paru-paru, pembuluh darah, jaringan tubuh. Afiksi dapat
disebabkan oleh alveolus yang terisi air sehingga difusi oksigen sangat sedikit,
maupun dari gas karbon monoksida.
2. TBC (Tuberkulosis)
TBC biasanya disebabkan oleh bakteri Mycobacterium tuberculosis yang biasanya
terjadi di bagian atas paru-paru. Gejala pada penderita TBC antara lain: kelelahan,
kehilangan berat badan, dan berkeringat pada malam hari. Gejala pada infeksi
yang lebih buruk antara lain dada sakit, batuk dengan mengeluarkan dahak atau
darah, serta napas pendek. Penderita TBC dapat diobati dengan pengobatan secara
teratur selama 6-12 bulan. Penyakit TBC ini merupakan penyakit menular.
3. Bronkitis
Bronkitis adalah peredangan pada bronkus atau bronkiolus. Gejalanya adalah
batuk-batuk, demam, dan sakit pada bagian dada. Penyakit ini disebabkan oleh
virus, bakteri, merokok, menghirup bahan kimi pencemar, atau debu. Penyebab-
penyebab ini akan mengiritasi silia sehingga akan terhenti fungsinya. Akibatnya
kotoran akan menumpuk di bronkus atau bronkiolus dan iritasi semakin meluas
sehingga menyebabkan keluarnya lendir (mukus) secara berlebih.
22
4. Tonsilitis
Tonsilitis adalah peradangan pada tonsil. Gejalanya yaitu sakit tenggorokan, sulit
menelan, dan demam. Tonsilitis disebabkan oleh bakteri atau virus. Tonsilitis
yang di sebabkan oleh bakteri dapat diobati dengan antibiotik, sedangkan yang di
sebabkan oleh virus dapat diatasi dengan perawatan pasien.
5. Sinusitis
Sinusitis adalah peradangan ronda hidung bagian atas. Gejalanya sinusitis adalah
sakit kepala, rasa sakit di bagian wajah, demam, keluar ingus bening, rasa sesak di
rongga hidung, tenggorokan sakit, dan batuk. Penyebab sinusitis adalah karena
adanya hambatan rongga hidung yang menyebabkan ingus tidak keluar dari
hidung. Sinusitis dapat diatasi dengan pemberian antibiotik dari dokter.
6. SARS (Severe Acute Respiratory Syndrome)
SARS adalah penyakit saluran pernapasan akut yang disebabkan oleh virus.
Gejalanya adalah sakit kepala, demam tinggi (lebih dari 38 derajat celsius), batuk-
batuk, susah bernapas, tenggorokan gatal, lesu, dan nyeri tubuh. SARS
disebabkan oleh virus yang disebut SARS-associated coronavirus. Penakit ini
merupakan penyakit menular .
7. Asma
Asma merupakan peradangan pada saluran pernapasan yang menyebabkan
pembengkakan dan penyempitan saluran pernapasan dan beraikbat penderita
sukar bernapas, terasa sesak di dada, dan batuk-batuk. Asma dapat disebabkan
oleh alergi terhadap suatu benda , asap tembakau, pikiran, atau keturunan.
Pengobatan asma dapat dilakukan dengan obat yang dihirup, tablet, atau obat
berbentuk cair.
8. Kanker Paru-Paru
Kanker paru-paru adalah kanker yang terjadi pada paru-paru. Waktu yang
dibutuhkan oleh satu sel untuk menjadi kanker adalah 10 sampai 40 tahun. Gejala-
gejalanya adalah batuk, napas pendek, dahak berdarah, sakit dada. 80% penderita
kanker disebabkan oleh asap rokok. Penderita kanker dapat diatasi dengan
operasi, terapi radiasi, dan kemoterapi. Pendegahan kanker paru-paru dilakukan
dengan menghindari bahan-bahan karsinogen, tetapi yang terpenting adalah asap
rokok.
23
24