Struktur dan Mekanisme Sistem Pernapasan Josephine Claudia Sirait 102013396 Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Krida Wacana Jln. Arjuna Utara No. 6 Jakarta 11510Telephone : (021) 5694 2061 Email : jojo .claudia12 @gmail .comPendahuluanManusia dalam kesehariannya akan terus bernapas baik disadari maupun tanpa disadari. Bernapas ini memiliki fungsi utama untuk memperoleh O2 agar dapat digunakan oleh sel-sel tubuh dan mengeliminasi CO2 yang dihasilkan oleh sel. Proses ini biasa dikenal dengan proses respirasi yang melibatkan keseluruhan proses yang menyebabkan pergerakan pasif O2 dari atmosfer ke jaringan untuk menunjang metabolism sel, serta pergerakan pasif CO2 yang hasil metabolism dari jaringan ke atmosfer. Sistem pernapasan mencakup paru paru dan sistem saluran bercabang yang menghubungkan tempat pertukaran gas dengan lingkungan luar. Udara digerakkan melalui paru oleh suatu mekanisme ventilasi, yang terdiri atas rongga thoraks, otot interkostal, diafragma, dan komponen elastis jaringan paru. Sistem pernapasan ikut berperan dalam homeostasis dengan mempertukarkan O2 dengan CO2 antara atmosfer dan darah. Darah mengangkut O2 dann CO2 antara system pernapasan dan jaringan.1,2 Struktur Makroskopis Saluran PernapasanSistem pernapasan melibatkan rongga hidung, naso-, oro- dan bagian atas laryngo-pharynx, larynx, trachea, bronchi dan cabang cabang pulmonal bronchi tersebut. Jaringan paru sebagai kumpulan seluruh cabang pulmonal bronchi, berada dalam rongga potensial, yakni cavum pleurae, terlindungi oleh dinding thorax.3Saluran udara pernapasan dibagi menjadi saluran udara pernapasan bagian atas, yang terdiri dari hidung, faring, dan laring dan saluran udara pernapasan bagian bawah atau saluran napas.3Saluran udara pernapasan bagian atasHidung dan Sinus ParanasalisHidung merupakan bagian paling atas dari sistema respiratorium dan terdiri dari reseptor reseptor olfactorium. Sepertiga anterior rongga hidung dibagi menjadi dua oleh septum nasi. Struktur struktur tersebut merupakan ruangan berbentuk baji dan memanjang dengan basis di inferior yang besar dan sebuah apex di superior yang sempit dan dipertahankan terbuka oleh suatu kerangka tulang yang terutama terdiri dari tulang dan tulang rawan.4Selain memiliki reseptor reseptor untuk penghidu (olfaktoria), cavitas nasi menyesuaikan suhhu dan kelembaban udara yang dihirup melalui aktivitas suplai darah yang banyak dan menjebak dan membuang partikel partikel asing tertentu dari saluran napas dengan menyaring udara melalui rambut di dalam vestibulum dan dengan menangkap benda benda asing dalam cairan mucosus yang banyak. Normalnya cairan mucosus di dorong ke posterior oleh cilia pada sel sel epithelium di dalam cavitas nasi untuk ditelan.4PharynxPharynx menghubungkan cavitas oris dan cavitas nasi di dalam regio capitis yang menuju larynx dan esophagus di dalam regio cervicalis. Cavitas pharyngis merupakan jalur bersama untuk udara dan makanan.4Walaupun palatum molle merupakan bagian yang secara umum sebagai bagian atap cavitas oris, struktur tersebut juga berhubungan dengan pharynx. Palatum molle meleoropharyngeumsterior palatum durum dan merupakan jenis katup getar yang dapat menganyum ketas (elevasi) untuk menutup isthmus oropharyngeum dan memisahkan nasopharynx dari oropharynx serta menganyun ke bawah (mendepresi) untuk menutup isthmus oropharyngeum dan memisahkan cavitas oris dari oropharynx.4LarynxLarynx terdiri dari suatu kerangka tulang rawan yang melindungi systema respiratorium inferior. Cavitas laryngis berlanjut ke bawah dengan trachea, dan di atas membuka ke pharynx segera di posterior. Larynx merupakan sebuah sphincter canggih untuk sistem respiratorium inferior dan memberikan mekanisme untuk menghasilkan suara. Penyesuaian ukuran cavitas centralis laryngis disebabkan oleh perubahan dalam ukuran rima glotidis, rima vestibuli, dan aditus laryngis. Perubahan tersebut dihasilkan dari kerja musculi dan mekanisme laryngealis.Pada saat menelan, pergerakan dramatis ke atas dan ke depan dari larynx memfasilitasi penutupan aditus laryngis dan bukaan esophagus.4Saluran udara pernapasan bagian bawah Batas saluran udara pernapasan bagian atas dan saluran udara pernapasan bagian bawah adalah pinggir bawah kartilago krikoidea. Saluran udara pernapasan bagian bawah dimulai dari ujung trakea sampai bronkiolus terminalis trakea, yang panjangnya antara 10-12 cm , dibentuk oleh sekitar 20 lapis kartilago yang berbentuk huruf Cdan berakhir ketika bercabang dua di trakea. Bagian yang tidak berkartilago disebut trakea membranasea dan berada di sebelah posterior. Pada ketinggian vertebra torakalis ke 4 atau setinggi sambungan antara manubrium dengan iga kedua kanan, trakea bercabang dua di karina menjadi bronkus utama kanan dan bronkus utama kiri. Trakea adalah struktur fibroelastik yang kaku. Kartilago hialin berbentuk setengah cincin yang saling menyambung mempertahankan bentuk lumen trakea. Bagian dalam trakea dibatasi oleh epitel kolumnar bersilia. Di belakang trakea berjalan esofagus. Cincin trakea ke-2, 3, dan 4 dilewati oleh istmus tirois di sebelah anterior. Trakea menerima pasokan darah dari cabang-cabang aa.tiroidea inferior dan bronkial. Di atas tempat masuknya bronkus utama, kedua ujung kartilago bertemu membentuk cincin yang sempurna, tidak lagi berbentuk huruf C melainkan berbentuk huruf O.2,5Saluran napas bronkus (jamak=Bronki)Saluran napas bronki yang digolongkan sebagai conducting airways, adalah bagian dari saluran napas yang tidak memungkinkan terjadinya pertukaran gas. Bagian ini sering pula disebut sebagai central airways.2Bronkus utama kanan lebih pendek, lebih lebar, dan lebih vertikal letaknya daripada yang kiri. Oleh karena itu benda asing yang terhirup lebih cenderung masuk ke bronki kanan dan terus ke lobus kanan tengah dan lobus bawah bronki.3 Bronkus utama kiri memasuki hilus dan terbagi menjadi bronkus lobus superior dan inferior. Bronkus utama kanan bercabang menjadi bronkus ke lobus atas sebelum memasuki hilus dan begitu masuk hilus terbagi menjadi bronki lobus medial dan inferior.2,5Tiap bronkus lobus bercabang menjadi bronki segmental. Tiap bronkus segmental memasuki sebuah segmen bronkopulmonalis. Tiap segmen bronkopulmonalis berbentuk piramid dengan apeks ke arah hilus. Segmen merupakan unit struktural lobus yang memiliki bronkus segmental, arteri, dan sistem limfatikus sendiri.2,5Saluran napas intrapulmonalSaluran napas yang berkartilago disebut bronkus sedangkan yang tidak berkartilago disebut sebagai bronkiolus. Dinding bronkus besar maupun bronkus kecil mengandung kelenjar lendir submukosal. Bronkiolus paling ujung distal disebut bronkiolus terminalis. Tiga sampai lima bronkiolus terminalis membentuk lobulus. Bagian paru yang terletak di sebelah distal bronkiolus terminalis disebut asinus. Asinus dianggap sebagai satuan unit respirasi paru.2Paru-paruParu-paru memiliki area permukaan alveolar kurang lebih seluas 40 m2 untuk pertukaran udara. Tiap paru memiliki apeks yang mencapai ujung sternal costae ke-1, permukaan kostovertebral yang melapisi dinding dada, basis yang terletak di atas diafragma dan permukaan mediastinal yang menempel dan membentuk struktur medialstinal di sebelahnya.2,5Ada dua buah paru, yaitu pau kanan dan kiri. Paru kanan mempunyai tiga lobus dan paru kiri mempunyai dua lobus. Lobus paru terbagi lagi menjadi beberapa segmen. Paru kanan mempunyai 10 segmen sedangkan paru kiri mempunyai 8 segmen.2Bronki dan jaringan parenkim paru-paru mendapat pasokan darah dari a.bronkialis cabang-cabang dari aorta torakalis desendens, V. Bronkialis, yang juga berhubungan dengan v. Pulmonalis, mengalirkan darah ke v. azigos dan v. Hemiazigos. Alveoli mendapat darah deoksigenasi dari cabang-cabang terminal a. Pulmonalis dan darah yang teroksigenasi mengalir kembali melalui cabang-cabang v. Pulmonalis. Dua v. pulmonalis mengalirkan darah kembali dari tiap paru ke atrium kiri jantung.2,5Persarafan paru-paru pada pleksus pulmonalis yang terletak di pangkal tiap paru. Pleksus ini terdiri dari serabut simpatis (truncus simpatikus) dan serabut parasimpatis (dari n.vagus). Serabut eferen dari pleksus mempersarafi otot-otot bronkus dan serabut aferen diterima dari membran mukosa bronkioli dan alveoli.2,5AlveolusAlveolus dibentuk dan dibatasi oleh dinding alveolus yang dibentuk oleh dua macam sel, yaitu sel alveolar tipe I atau pneumonosit tipe I dan sel alveolar tipe II atau pneumonosit tipe II yang juga disebut sebagai granular pnemocyte.Kedua macam sel ini saling berhubungan secara erat. Sel pneumonosit skuamosa disebut tipe I, sedangkan pneumonosit kuboid disebut tipe II, walau sebetulnya yang merupakan sel progenitor epitel alveoli adalah sel tipe II. Pertukaran gas menembus dinding pneumonosit I. tugas pnemonosit II adalah menghasilkan surfaktan. Pada paru terdapat lebih kuarng 300 juta gelembung alveoli dengan diameter setiap gelembung lebih kurang 0,3 mm. surfaktan yang dihasilkan oleh sel alveolar tipe II membantu pengembangan paru.1,2,5Selain penyusun yang di atas, saluran pernapasan juga disusun oleh struktur lainnya seperti otot-otot pelindung saluran pernapasan seperti otot-otot yang melindungi dinding dada, leher, dan otot-otot yang membantu pernapasan. Dinding toraks dibentuk oleh tulang, otot, serta kulit. Tulang yang membentuk dinding dada toraks adalah: tulang iga (12 buah), vertebra torakalis (12 buah), Sternum (1buah), Clavikula (2 buah), Scapula (2 buah).1Otot pembatas rongga dada terdiri dari otot ekstremitas superior yang terdiri dari M. pektoralis mayor, M. pektoralis minor, M. serratus anterior, M. subklavius. Otot anterolateral abdominal, terdiri dari M. abdominal oblukus eksternus, M. rektus abdominis. Otot toraks intrinsic, terdirir dari M. interkostalis eksterna, M. interkostalis interna, M. sternalis, M. toraksis transverses.2Selain sebagai pembentuk dinding dada, otot skelet juga berfungsi sebagai otot pernapasan. Menurut kegunaannya, otot-otot pernapasan dibedakan menjadi otot untuk inspirasi, mencakup otot inspirasi utama dan tambahan, serta otot untuk ekspirasi tambahan. Otot inspirasi utama, terdiri dari M. interkostalis eksternus, M. interkatilaginus parasternal, Otot diafragma. Otot inspirasi tambahan yang sering juga disebut sebagai otot bantu napas, yaitu: M. strenokleidomastoideus, M. skalenus anterior, M. skalenus medius, M. skalenus posterior.5Saat napas biasa, untuk ekspirasi tidak diperlukan kegiatan otot, cukup dengan daya elastic paru saja udara di dalam paru akan keluar saat ekspirasi. Namun, ketika ada serangan asma, sering diperlukan active breathing, dalam keadaan ini, untuk ekspirasi diperlukan kontribusi kerja otot-otot berikut; M. interkostalis interna, M. interkartilaginus parastrernal, M. rektus abdomins, M. oblikus abdominis eksternus. Otot-otot untuk ekspirasi juga berperan untuk mengatur pernapasan saat berbicara, bernyanyi, batuk, bersin, dan untuk mengedan saat buang air besar serta saat bersalin.5Diafragma dalah suatu septum berupa jaringan muskulotendineus yamg memisahkan rongga toraks dengan rongga abdomen. Dengan demikian, diafragma menjadi dasar dari rongga toraks. Ada tiga aperture pada diafragma, yaitu: Hiatus aortikus yang dilalui oleh aorta desenden, vena azigos dan duktus torasikus; Hiatus esophagus yang dilalui oleh esophagus; Aperture yang satu lagi dilalui oleh vena kava inferior.5Persarafan diafragmaSaraf motoris: seluruh saraf motoris berasal dari n. Frenikus (C3, 4, 5). Kontraksi diafragma adalah mekanisme utama inspirasi. Saraf sensoris: bagian perifer diafragma mendapat serabut sensoris dari n. interkostalis bawah. Saraf sensoris bagian sentral berasal dari n. frenikus.5Pleura Pleura dibentuk oleh jaringan yang berasal dari mesodermal. Pembungkus ini dapat dibedakan menjadi pleura viseralis yang melapisi paru dan pleura parietalis yang melapisi dinding dalam hemitoraks. Pada hilus paru, kedua lapisan pleura ini berhubungan. Hubungan ini bergantung longgar di atas hilus dan disebut ligamentum pulmonale . Adanya ligamentum ini memungkinkan peregangan vv. pulmonalis dan pergerakan struktur hilus selama respirasi. Diantara kedua pleura tadi, terbentuk ruang yangdisebut rongga pleura yang sebenarnya tidak berupa rongga tetapi merupakan ruang potensial. Pada keadaan normal, rongga pleura berisi cairan pleura dalam jumlah yang sangat sedikit (0,1-0,2 mL/kg.BB). Jadi hanya berupa lapisan cairan pleura setebal 10-20 m yang menyelaputi kedua belah pleura. Meskipun sangat tipis, cairan ini dapat memisahkan lapisan pleura viseralis dengan pleura parietalis agar tidak saling bersinggungan atau berlengketan. Pleura parietalis sensitif terhadap nyeri dan raba (melalui n. Interkostalis dan n.frenikus). Pleura viseralis hanya sensitif terhadap regangan (melalui serabut afferen otonom dari pleksus pulmonalis).5Struktur Mikroskopis Sistem PernafasanPada sistem pernapasan, secara histologi, dibagi menjadi 2 bagian yaitu bagian Konduksi yang berfungsi sebagai penghubung antara bagian luar dengan bagian respirasi di distal. Bagian konduksi ini mencakup rongga hidung, faring, laring, trakea, dan sistem bronkiolus yang berawal dengan percabangan bronkus (ekstrapulmonal dan intrapulmonal) dan percabangan bronkiolus terminalis. Bagian Respirasi dimana pada bagian repirasi ini terjadi pertukaran gas oleh darah. Gas yang bertukar disini adalah oksigen dan karbondioksida. Bronkiolus respiratorius, duktus alveolares, dan alveoli merupakan bagian dari bagian repirasi ini bersama-sama merupakan bagian terbesar dari volume paru.6HidungHidung ini ditutupi kulit yang dilapisi rambut yang sangat halus, dengan kelenjar sebasea besar-besar. Bagian dalamnya dilapisi 4 jenis epitel. Epitel berlapis gepeng kulit berlanjut ke dalam melalui nares ke dalam vestibulum, dimana sejumlah rambut kaku dan besar menonjol ke saluran udara. Rambut kasar ini diduga membantu menahan partikel-partikel debu yang besar dalam udara yang dihirup. Beberapa milimeter ke dalam vestibulum, epitel berlapis gepeng berubah menjadi epitel kolumnar atau kuboid tanpa silia. Kemudian berlanjut menjadi epitel bertingkat kolumnar bersilia, yang menutupi sisa dari rongga hidung, kecuali daerah kecil di dinding dorsal, yang dilapisi epitel olfaktorius sensoris.6,7Bagian dalam hidung yang berguna sebagai alat penghidu atau penciuman disusun oleh epitel olfaktorius. Pada epitel ini terdapat kemoreseptor penghidu yang merupakan suatu daerah khusus dari membran mukosa yang terdapat pada pertengahan cavum nasi dan pada permukaan konka nasalis superior. Epitel olfaktorius terbagi menjadi 3 jenis sel yaitu sel olfaktorius, sel sustenkular atau penyokong, dan sel basal.6,7Sel olfaktorius adalah neuron bipolar, yang tersebar merata di antara sel-sel sustentakular atau sel penyokong. Intinya bulat dan menempati zona lebih rendah dari yang berasal dari sel-sel penyokong. Pada bagian apikalnya menyempit menjadi juluran-juluran halus, yang meluas keatas ke permukaan epitel, dan tempat berakhirnya agak melebar membentuk bulbus olfaktorius. Bentuknya sedikit menonjol di atas permukaan sel-sel penyokong dan mengandung badan-badan basal dari 6-8 silia olfaktoria yang memancar. Pada bagian basal sel olfaktorius meruncing menjadi juluran merupakan akson dari sel saraf. Mereka menembus lamina basal ke dalam jaringan ikat dibawahnya, tempat berhubungan dengan lainnya membentuk fesikel-fesikel akson tanpa mielin. Kemudian melewati lempeng kribosa dari tulang etmoid membentuk fila olfaktorius yang tampak secara makroskopik memasuki dan bersinaps membentuk N.I (Nervous Olfaktorius).6Terdapat pula lamina propria dari mukosa olfaktoria yang menutupi jaringan ikat padat dan membentuk periosteum dari lempeng kribriformis. Ia mengandung sedikit pigmen, sel limfoid, dan pleksus kapiler darah luas. Pada bagian yang lebih dalam, terdapat juga pleksus vena besar dan banyak juga terdapat pembuluh limfe. Lamina prorpia mengandung kelenjar olfaktoria Bowman, kelenjar tubulo-alveolar yang bercabang, terdiri atas sel-sel serosa piramidal dengan granul sekresi pucat. Mereka terus mensekresikan cairan berair yang agaknya penting untuk melarutkan odoran dari udara.6FaringMerupakan ruangan dibelakang kavum nasi yang menghubungkan traktus pencernaan dan traktus respiratorius. Dibagi menjadi 3 jenis yaitu nasofaring, orofaring, dan laringofaring. Dinding laringofaring ini tersusun atas otot skelet dan sebagian besar tersusun atas epitel belapis gepeng tanpa lapisan tanduk. Nasofaring terdapat muara dari saluran yang menghubungkan rongga hidung dan telinga tengah yang disebut osteum faringeum tuba auditiva. Pada orofaring tersusun atas epitel berlapis gepeng tanpa lapisan tanduk dan terletak di belakang rongga mulut dan permukaan belakang lidah. Semakin keatas akan menjadi epitel mulut, dan semakin ke bawah menjadi epitel oesophagus.6LaringMerupakan organ berongga dan terletak diantara faring dan trakea. Fungsinya adalah untuk membentuk suara dan menutup trakea sewaktu menelan untuk mencegah masuknya makanan dan liur ke dalam saluran napas dan paru. Dindingnya dibentuk oleh tulang rawan tiroid dan krikoid serta sepotong tulang rawan fibroelastis tipis, yaitu epiglotis. Sewaktu menelan, epiglotis tertekan kedepan oleh pangkal lidah, menutup laring dan merupakan permukaan licin bagi bolus makanan memasuki oesofagus. Ada 2 otot yang mengatur pergerakan pada laring yaitu muskulus intrinsik dan muskulus ekstrinsik. Muskulus ekstrinsik mengikat laring pada tulang hioid, mengangkatnya sewaktu deglutasi. Sedangkan muskulus intrinsik berhubungan dengan tulang rawan tiroid dan krikoid dan apabila berkontraksi akan mengubah tensi pita suara sehingga mempengaruhi perubahan fonasi. Epiglotis dan pita suara terusun atas epitel berlapis gepeng. Bagian lainnya dari laring disusun oleh epitel bertingkat bersilia, dan arah lecutan silia ke arah faring, menggeser partikel asing, bakteri, dan mukus ke arah luar.6TrakeaTrakea disusun oleh sederetan keping tulang hialin yang berbentuk C dan mengelilingi bagian ventral dan lateral dari trakea, bagian ini disebut pars kartilagenia. Cincin tulang rawan yang tidak utuh ini dipisahkan oleh celah-celah yang dijembatani jaringan ikat-fibroelastis. Susunan demikian membuat trakea leluasa bergerak, dan kegunaan cincin-cincin tulang rawan berguna dalam menahan tekanan dari luar yang dapat menutup jalan napas. Di luar tulang rawan terdapat lapis jaringan ikat padat dengan banyak serat elastin. Dinding posteriornya tidak dilengkapi oleh tulang rawan. Sebagai gantinya terdapat pita tebal dari otot polos yang berbentuk melintang, ujungnya berbaur dengan lapis jaringan ikat padat di luar tulang rawan tadi, bagian ini disebut sebagai pars membranasea. 6,7BronkusDari trakea akan bercabang menjadi 2 cabang utama yaitu bronki primer atau bronki utama. Mereka berjalan ke bawah dan luar, bercabang menjadi bronki lobaris. Paru kiri terdiri atas lobus superior dan lobus inferior, sedangkan paru kanan terdiri atas lobus superior, medius, dan inferior. Jadi terdapat 2 bronki lebar di kiri dan 3 buah di kanan. Mereka akan bercabang lagi menjadi bronki segmental menuju berbagai segmen bronkopulmonar dalam masing-masing paru. Bronki segmental ini pun akan berlanjut bercabang membentuk bronki subsegmental.6Bronki primer memiliki struktur yang kurang lebih mirip dengan trakea. Namun setelah memasuki paru, cincin tulang rawan dindingnya digantikan lempeng-lempeng tulang rawan hialin tidak teratur yang tersebar mengelilingi lingkaran tabung. Karena bronki intrapulmonar itu silindris dan bagian posteriornya tidak mendatar seperti pada trakea dan bronki ekstrapulmonal. Semakin ke distal, lempeng-lempeng tulang rawan semakin berkurang jumlahnya sampai menghilang sama sekali pada bronki subsegmental yang berdiameter kurang lebih 1 mm. Dengan berkurangnya tulang rawan, semakin banyak ditemukan otot polos yang tersusun seperti berkas-berkas yang saling menganyam, seperti berjalan melingkar.6Epitel yang berada di bronkus pun ternyata tidak berbeda jauh dengan yang ada di trakea yaitu terdiri atas epitel kolumnar bersilia dengan banyak sel goblet dan juga kelenjar submukosa. Jumlah kelenjar ini juga semakin berkurang dan hilang pada tingkat bronkiolus. Tinggi epitel ini akan berangsur menurun dan berganti menjadi epitel kuboid bersilia pada bronkiolus dan kuboid rendah di bronkiolus terminalis.6,7BronkiolusMerupakan generasi percabangan keduabelas sampai kelima belas dari pohon bronkus. Tidak ada lempengan tulang rawan pada dindingnya dan juga tidak ditemukan kelenjar pada bagian lamina proprianya, hanya ada sedikit sel goblet pada epitel di segmen awalnya. Pada bronkiolus yang lebih besar, epitelnya adalah epitel bertingkat silindris bersilia, yang semakin memendek dan makin sederhana sampai menjadi epitel selapis silindris bersilia atau selapis kuboid pada bronkiolus terminalis yang lebih kecil. Pada epitel di bronkiolus juga mengandung sel clara yang permukaannya tidak ditutupi mikrovili dan sitoplasma apikalnya mengandung sedikit granul sekresi padat di bagian atasnya (apexnya) yang berguna untuk menyekresi protein yang melindungi lapisan bronkiolus terhadap polutan oksidatif dan inflamasi. Di dekat permukaan bebas, sel clara berhubungan dengan sel-sel didekatnya dengan zonula occludens. Pada bronkiolus ini juga memperlihatkan daerah spesifik yang disebut badan neuroepitel. Pada badan ini mengandung banyak sekali granul sekretorik dan menerima ujung saraf kolinergik. Fungsi dari badan neuroepitel ini belum diketahui, namun badan-badan ini mungkin merupakan kemoreseptor yang bereaksi terhadap perubahan komposisi gas dalam jalan napas. Selain itu juga ikut berperan pada proses pemulihan sel-sel epitel jalan napas yang mengalami cedera.6,7Bronkiolus RespiratoriusPada bagian ini adalah bagian peralihan dari bagian konduksi ke bagian respirasi di paru. Mukosa bronkiolus respiratorius secara sturktural identik dengan mukosa bronkiolus terminalis kecuali dindingnya yang dikelilingi oleh banyak alveolus tempat terjadinya pertukaran gas. Bagian bronkiolus respiratorius dilapisi oleh epitel kuboid bersilia dan juga sel clara, namun pada muara alveolus, epitel bronkiolus menyatu dengan sel-sel alveolus gepeng. Makin ke arah distal di sepanjang bronkiolus, jumlah alveolus semakin bertambah dan jarak diantaranya semakin memendek. Di antara alveolus, epitel bronkiolusnya terdiri atas epitel kuboid bersilia; akan tetapi silia tidak dapat dijumpai di bagian yang lebih distal. Otot polos dan jaringan ikat elastis terdapat di bawah epitel bronkiolus respiratorius.6,7Duktus AlveolarisMakin ke distal jumlah muara alveolus ke dalam dinding bronkiolus semakin banyak sampai semua dindingnya ditempati muara tersebut, dan saluran napas tersebut dinamakan duktus alveolaris. Duktus ini dan alveolus dilapisi oleh sel alveolus gepeng yang sangat halus. Dalam lamina propria yang mengelilingi tepian alveolus dimana terdapat anyaman sel otot polos. Berkas otot polos mirip sfingter ini tampak sebagai tombol di antara alveoli yang berdekatan. Otot polos tidak lagi dijumpai pada ujung distal duktus alveolaris.6,7Duktus alveolaris bermuara ke dalam atrium yang berhubungan dengan sakus alveolaris. Dua atau lebih sakus alveolaris berasal dari setiap atrium. Banyak serat elastin dan retikulin membentuk membentuk jalinan rumit yang mengelilingi muara atrium, sakus alveolaris, dan alveoli. Serat-serat elastin memungkinkan alveolus mengembang sewaktu inspirasi dan berkontraksi secara pasif selama ekspirasi. Serat-serat ini berfungsi sebagai penunjang yang mencegah pengembangan yang berlebihan dan pengrusakan pada kapiler-kapiler halus dan septa alveolar.6,7AlvoelusAlveolus adalah penonjolan (evaginasi) mirip kantung bergaris tengah lebih kurang 200 m, dari bronkiolus, duktus alveolaris, dan sakus alveolaris. Alveoli adalah bagian terminal dari percabangan bronkus, merekalah yang memberi paru struktur sponsnya. Didalam struktur mirip mangkuk ini berlangsung pertukaran oksigen dan CO2 antara udara dan darah. Struktur dinding alveolus dikhususkan untuk memudahkan dan memperlancar difusi antara lingkungan luar dan dalam. Umumnya setiap dinding terletak diantra dua alveolus bersebelahan dan karenannya disebut sebagai septum atau dinding interalveolus. Satu septum interalveolus terdiri atas dua lapis epitel gepeng tipis, dan mengandung kapiler, fibroblast, serat elastin dan retikulan, makrofag. Kapiler dan matriks jaringan ikat membentuk intertisium. Didalam intertisium dari septum interalveolus terdapat jaringan kapiler yang paling luas dalam tubuh. Lebih kurang 300 juta alveoli yang terdapat dalam paru sangat memperluas permukaan dalam untuk pertukran gas, yang diperkirakan mencapai lebih kurang 140 m2. Septum interalveolus terdiri dari lima jenis sel utama: sel endotel kapiler, sel alveolus tipe 1 (gepeng), sel alveol tipe 2 (septal, alveoli besar), sel intersisial, termasuk fibroblast dan sel mast, dan makrofag alveolar.1,6-7Sel endotel sangat tipis dan mudah dikacaukan dengan sel alveolar tipe 1. Pelapis endotel itu utuh dan tidak bertingkat. Ciri paling mencolok pada sitoplasma bagian gepeng dari sel adalah banyaknya vesikel pinositotik.6Sel tipe I, juga disebut sel alveolus gepeng, adalah sel yang sangat tipis yang melapisi permukaan alveolus. Sel tipe 1 merupakan 97% dari permukaan alveolus. Fungsi utama sel ini adalah mengadakan sawar dengan ketebalan minimal yang mudah dilalui gas.1,6Sel tipe II, juga disebut sel alveolar besar ditemukan terselip diantara sel alveolar tipe 1. Kedua jenis sel ini melekat melalui taut kedap dan desmosom. Sel tipe 2 berbentuk agak kuboid yang biasanya berkelompok 2 atau 3 sepanjang permukaan alveolus pada tempat pertemuan dinding alveolus dan membentuk sudut. Sel ini, yang tempat diatas membrane basal adalah bagian dari epitel karena mempunyai asal yang sama dengan sel tipe 1 yang melapisi dinding alveolus. Sel ini mirip dengan sel sekresi biasa, mereka memiliki mitokondria, RE kasar, kompleks golgi yang baik dan mikrofili pada permukaan apical bebasnya.1,6PleuraPleura adalah membrane serosa yang membungkus paru. Ia terdiri atas dua lapisan, parietal dan visceral yang saling berhubungan didaerah hilum. Kedua membrane itu terdiri atas sel mesotel yang bertempat diatas jaringan ikat halus yang mengandung serat elastin dan kolagen. Dalam keadaan normal rongga pleura ini mengandung sedikit cairan bekerja sebagai bagian pelumas, memungkinkan permukaan satu terhadap yang lainnya secara halus selama gerakan bernapasan.6Mekanisme RespirasiDalam fisiologi, pernafasan memiliki makna yang lebih luas. Respirasi internal atau seluler mengacu kepada proses metabolisme intrasel yang berlangsung di dalam mitokondria, yang menggunakan O2 dan menghasilkan CO2 selama penyerapan energy dari molekul nutrient. Kuosien pernapasan yaitu perbandungan CO2 yang dihasilkan terhadap O2 yang dikonsumsi, ervariasi bergantung pada jenis makanan yang dikonsumsi. Jika yang digunakan adalah karbohidrat, Kuosien Pernapasan adalah 1; yaitu untuk setiap molekul O2 yang dikonsumsi, dihasilkan satu molekul CO2 : C6H12O6 + 6O2 menghasilkan 6CO2 + 6H2O + ATP. Untuk pemakaian lemak, kuosien pernapasan adalah 0,7; untuk protein 0,8.1Sedangkan respirasi eksternal mengacu kepada keseluruhan rangkaian kejadian yang terlibat dalam pertukaran O2 dan CO2 antara lingkungan eksternal dan sel tubuh. Pernapasan eksternal itu sendiri terdiri dari empat langkah:11. Udara secara bergantian bergerak masuk-keluar paru, sehingga dapat terjadi pertukaran antara atmosfer(lingkungan eksternal) dan kantung udara(alveolus) paru. Pertukaran ini dilaksanakan oleh kerja mekanis pernapasan, atau ventilasi.kecepatan ventilasi diatur sedemikian rupa, sehingga aliran udara antara atmosfer dan alveolus disesuaikan dengan kebutuhan metabolic tubuh menyerap O2 dan mengeluarkan CO2.2. Oksigen dan CO2 dipertukarkan antara udara di alveolus dan darah di dalam kapiler pulmonalis melalui proses difusi.3. Oksigen dan karbondioksida diangkut oleh darah antara paru dan jaringan.4. Pertukaran Oksigen dan Karbon Dioksida terjadi antara jaringan dan darah melalui proses difusi melintasi kapiler sistematik.Tapi kenyataannya, system pernapasan tidak melakukan keempat langkah diatas, system ini hanya terlibat dengan ventilasi dan pertukaran O2 dan CO2 antara paru dan darah. System sirkulasi menjalankkan proses pernapasan berikutnya.System pernapasan juga melakukan fungsi nonrespirasi lainnya sebagai berikut:11. Menyediakan jalan untuk mengeluarkan air dan panas. Udara atmosfer yang dihirup dilembabkan dan dihangatkan oleh jalan napas sebelum udara tersebut dikeluarkan. Pelembaban udara yang dihirup ini penting dilakukan agar dinding alveolus tidak mongering. Oksigen dan CO2 tidak dapat berdifusi melewati membrane yang kering.2. Meningkatkan aliran balik vena.3. Berperan dalam memelihara keseimbangan asam-basa normal dengan mengubah jumlah CO2 penghasil asam yang dikeluarkan.4. Memungkinkan kita berbicara, menyanyi, dan vokalisasi lainnya.5. Mempertahankan tubuh dari invasi bahan asing.6. Mengeluarkan, memodifikasi, mengaktifkan, atau menginafktifkan berbagai bahan yang melewati sirkulasi paru. Semua darah yang kembali ke jantung dari jaringan harus melewati paru sebelum dikembalikan ke sirkulasi sistemik. Paru, dengan demikian, memiliki letak yang unik untuk secara parsial atau total menyingkirkan bahan-bahan tetentu yang sudah ditambahkan kedalam darah ditingkat jaringan sebelum bahan-bahan itu mencapai anggota tubuh lain melalui system arteri.7. Hidung, bagian system pernapasan, berfungsi sebagai organ penghidu.Respirasi merupakan proses dari pertukaran udara di dalam tubuh. Ada 3 langkah dasar dari proses respirasi, yaitu: (1) ventilasi; (2) respirasi eksternal; dan (3) respirasi internal.8Ventilasi atau bernapas adalah inhalasi (inspirasi) dan ekshalasi (ekspirasi) udara, serta melibatkan pertukaran udara antara atmosfer dan alveoli pada paru. Respirasi eksternal adalah pertukaran udara antara alveoli paru dengan darah di kapiler paru yang melewati membran respirasi. Respirasi internal adalah pertukaran udara antara darah di kapiler sistemik dengan sel tubuh. Pada tahap ini darah kehilangan O2 dan memperoleh CO2. Di sel, reaksi metabolisme yang menggunakan O2 dan menghasilkan CO2 selama pembentukkan ATP disebut respirasi seluler.8Udara masuk ke dalam paru ketika tekanan udara di dalam paru lebih rendah daripada tekanan udara di atmosfer. Udara keluar dari paru ketika tekanan udara di dalam paru lebih tinggi daripada tekanan udara di atmosfer.8 InhalasiMenghirup napas disebut inhalasi. Sesaat sebelum inhalasi, tekanan udara dalam paru sama dengan tekanan udara di atmosfer, yaitu sekitar 1 atm atau 760 mmHg. Agar udara masuk ke dalam paru, tekanan di dalam alveoli harus menjadi lebih rendah daripada tekanan atmosfer. Kondisi ini dapat terwujud dengan cara memperbesar ukuran paru.8Agar bisa inhalasi, paru harus mengembang, yang meningkatkan volum paru dan menurunkan tekanannya menjadi lebih rendah daripada tekanan atmosfer. Langkah pertama untuk mengembangkan paru dalam kondisi inhalasi normal dan tenang melibatkan kontraksi dari otot inhalasi utama, yaitu difragma dan interkostalis eksternus.8Otot inhalasi yang paling penting adalah difragma, otot skelet berbentuk kubah yang membentuk lantai dari rongga dada. kontraksi dari dafragma mengakibatkannya menjadi lebih datar, merendahkan kubahnya. Hal ini meningkatkan diameter vertikal dari rongga dada. Dalam kondisi inhalasi normal dan tenang, difragma menurun sekitar 1 cm, memproduksi perbedaan tekanan sekitar 1-3 mmHg dan inhalasi sekitar 500 mL udara. Pada pernapasan kuat, diafragma mampu menurun hingga 10 cm, yang memproduksi perbedaan tekanan sekitar 100 mmHg dan inhalasi sekitar 2-3 liter udara. Kontraksi dari diafragma selama pernapasan tenang mengakibatkan peningkatan 75% volume dada.8Otot inhalasi yang paling penting lainnya adalah interkostalis eksternus. Ketika otot-otot ini berkontraksi, mereka mengangkat tulang iga. Hal ini menyebabkan peningkatan pada diameter anteroposterior dan lateral rongga dada. Kontraksi dari muskuli interkostalis eksternus selama pernapasan tenang mengakibatkan peningkatan 25% volume dada.8Selama pernapasan tenang, tekanan antar dua pleura di rongga pleura, disebut tekanan intrapleura, selalu subatmosferik. Sesaat sebelum inhalasi tekanannya sekitar 756 mmHg. Volume dari rongga pleura ikut meningkat ketika diafragma dan muskuli interkostalis eksternus berkontraksi, sehingga tekanan intrapleura berkurang menjadi sekitar 754 mmHg. Selama ekspansi dari thoraks, pleura parietal dan visceral tetap menempel erat karena tekanan subatmosferiknya sehingga paru juga ikut tertarik dengannya.8Ketika volume paru meningkat dengan cara ini, tekanan di dalam paru, disebut tekanan intra pulmo, turun dari 760 mmHg menjadi 758 mmHg. Karena udara selalu bergerak dari daerah dengan tekanan lebih tinggi ke daerah dengan tekanan lebih rendah, inhalasi pun terjadi. Udara tetap bergerak ke dalam paru selama perbedaan tekanan tetap ada. Selama inhalasi dalam dan kuat, otot-otot inspirasi tambahan juga ikut berpartisipasi dalam peningkatan ukuran rongga dada. Otot-otot inspirasi tambahan antara lain m.sternocleidomastoideus yang mengangkat sternum; mm. scalenus yang mengangkat iga pertama dan kedua; dan m.pektoralis minor yang mengangkat iga ketiga hingga kelima. Karena proses inhalasi selalu melibatkan kontraksi otot-otot, proses ini disebut sebagai proses yang aktif.8EkshalasiMengeluarkan napas, disebut ekshalasi, juga berkaitan dengan perbedaan tekanan, tetapi pada arah yang berlawanan: tekanan dalam paru lebih besar daripada tekanan di atmosfer. Ekshalasi normal dan tenang adalah proses yang pasif karena tidak ada kontraksi otot-otot dalam prosesnya. Sebagai gantinya, ekshalasi adalah hasil dari daya recoil dari dinding dada dan paru.8Ekshalasi mulai ketika otot-otot inspirasi relaks. Ketika diafragma relaks, kubahnya bergerak ke atas karena elastisitasnya. Ketika mm interkostalis eksternus relaks, tulang iga akan turun. Gerakan ini mengurangi diameter vertikal, lateral, dan anteroposterior dari rongga dada, sehingga mengurangi volume paru. Sebagai gantinya, tekanan intrapulmo meningkat menjadi 762 mmHg. Udara kemudian bergerak menuju tekanan yang lebih rendah, yaitu keluar.8,9Ekshalasi menjadi aktif hanya ketika pernapasan kuat. Otot-otot ekshalasi (mm.interkostalis internus, mm.serratus anterior dan mm.rektus abdominis) berkontraksi sehingga meningkatkan tekanan di daerah abdominal dan thoraks. Kontraksi dari mm.rektus abdominis menggerakkan iga bagian inferior ke bawah dan menekan organ-organ viseral, sehingga memaksa diafragma ke atas. Kontraksi dari mm.interkostalis eksternus menarik iga ke bawah. Walaupun tekanan intrapleura selalu dibawah tekanan intrapulmo, ia mampu lebih tinggi dari tekanan atmosfer selama ekshalasi dengan sangat kuat, seperti pada batuk.8,9Ada 3 faktor lain selain perbedaan tekanan udara yang mempengaruhi kecepatan aliran udara dan kemudahan ventilasi, yaitu: tegangan permukaan dari cairan alveolar, compliance paru, dan resisten jalan napas. Agar dapat terjadi inhalasi maka paru harus dapat mengembang dengan baik. Pada paru terdapat surfaktan yang dihasilkan oleh sel epitel tipe 2. Surfaktan inilah yang membantu pemgembangan paru sehingga dapat terjadi inhalasi. Selain itu, dengan adanya daya recoil paru (kemampuan paru untuk mengembang), sangat membantu paru mengembang saat udara memasuki paru. Adanya daya recoil ini karena serat elastin yang ada pada paru itu sendiri. Kemampuan paru untuk mengembang juga sangat dippengaruhi oleh resistensi jalan napas. Resisstensi ini meningkat biasanya karena adanya kontraksi dari otot polos yang ada di bronkiolus yang menyebabkan bronkokonstriksi sehingga udara keluar dari paru saat ekhalasi dan begitu juga sebaliknya.8Transport dan Difusi O2 dan CO2Unit respirasi terdiri dari bronkiolus respiratorik, duktus alveolaris, atrium, dan alveolus. Terdapat sekitar 300 juta unit pernafasan di kedua paru. Dinding alveolus sangat tipis, dan didalam dinding ini terdapat jaringan solid kapiler kapiler yang saling berhubungan; aliran darah di dinding alveolus digambarkan sebagai lembaran darah yang mengalir. Pertukaran gas melalui membrane semua bagian paru, tidak terus menerus di alveolus. Membrane- membrane ini secara kolektif disebut sebagai membrane pernafasan / respiratorik, atau membrane paru.8,9Membrane respirasi dibagi menjadi beberapa lapisan. Pertukaran oksigen dan karbon dioksida antara darah dan udara alveolus memerlukan difusi melalui lapisan- lapisan pernafasan berikut ini.8 Satu lapisan cairan yang meliputi alveolus dan mengandung surfaktan. Epitel alveolus, yang terditi dari sel sel epitel tipis. Membrane basal epitel. Ruang interstisium tipis antara epitel alveolus dan membrane kapiler. Membrane basal kapiler yang menyatu dengan membrane basal epitel dibeberapa tempat. Membrane endotel kapiler.

Banyak faktor yang menentukan seberapa cepat suatu gas melewati membrane pernafasan. Factor factor penentu mencakup yang berikut 8 Ketebalan membrane pernafasan. Lajur difusi menembus membrane bebanding terbalik dengan ketabalan membrane. Luas permukaan membrane pernafasan. Jika terdapar envisema, banyak alveoli akan menyatu disertai larutnya dinding alveolus, hal ini sering menyebabkan berkurangnya luas permukaan total higga seperlimanya. Koefisien difusi. Koifisien difusi untuk perpindahan masing masing gas melalui membrane pernafasan bergantung pada kelarutan gas di membrane dan, berbanding terbalik dengan akar kuadrat berat molekul. Perbedaan tekanan antara dua membrane pernafasan. Perbedaan antara tekanan persial gas di alveoli dan gas didarah berbanding lurus dengan lajur pemindahan gas menembus membrane.

Oksigen dan karbon dioksida dibawa di dalam tubuh oleh suatu campuran difusi dan aliran besar. Aliran besar, yang dibentuk akibat perbedaan tekanan cairan total, penting pada sebagian besar jalan napas dan dalam membawa darah yang mengandung gas-gas tersebut di antara kapiler paru dan jaringan. Difusi, yang disebabkan oleh perbedaan tekanan parsial, penting pada beberapa millimeter terakhir jalan napas, melewati membrane alveolar-kapiler dan diantara kapiler jaringan dan mitokondria.9Transport dan difusi oksigen dalam darahSekitar 97% oksigen diangkut ke jaringan dalam keadaan terikat secara kimiawi ke hemoglobin. 3% sisanya diangkut ke jaringan dalam cairan plasma dan sel. Hb berikatan dengan oksigen dalam jumlah besar jika PO2 tinggi dan kemudian membebaskan O2 jika kadar PO2 rendah. Ketika darah melewati paru dengan PO2 darah meningkat menjadi 95 mmHg, Hb menyerap banyak oksigen. Sewaktu melewati kapiler jaringan dengan PO2 turun menjadi sekitar 40 mmHg, Hb membebaskan sejumlah besar oksigen. Oksigen bebas ini kemudian berdifusi ke dalam sel jaringan.8,9Kurva disosiasi oksigen-Hb memperlihatkan persen saturasi Hb yang diplotkan sebagai fungsi PO2. Kurva disosiasi oksigen-Hb menunjukkan peningkatan progresif persentase Hb yang terikat ke oksigen sewaktu PO2 darah meningkat, yang dinamai persen saturasi Hb.8Bentuk sigmoid kurva disosiasi oksigen-Hb terjadi karena daya ikat oksigen ke Hb yang semakin kuat dengan semakin banyaknya oksigen yang terikat. Setiap molekul Hb dapat mengikat 4 molekul oksigen. Setelah satu molekul oksigen terikat, afinitas Hb untuk molekul kedua meningkat, demikian seterusnya. Perhatikan bahwa afinitas untuk oksigen tinggi di paru dengan nilai PO2 sekitar 95 mmHg dan rendah di jaringan perifer dengan nilai PO2 adalah sekitar 40 mmHg.8,9Jumlah maksimal oksigen yang diangkut oleh Hb adalah sekitar 20 mL oksigen per 100 mL darah. Pada orang normal, setiap 100 mL darah mengandung sekitar 15 gr Hb, dan setiap gram Hb dapat berikatan dengan sekitar 1,34 mL oksigen ketika saturasinya 100%. Namun, jumlah total oksigen yang terikat oleh Hb darah arteri normal adalah sekitar 97%, sehingga disetiap 100 mL darah terangkut sekitar 19,4 mL oksigen. Hb dalam darah vena yang meninggalkan jaringan perifer memiliki saturasi oksigen sekitar 75% sehingga jumlah oksigen yang diangkut oleh Hb darah vena adalah sekitar 14,4 mL oksigen per 100 mL darah. Karena itu, dalam keadaan normal diangkut sekitar 5 mL oksigen ke jaringan per 100 mL darah.8Pada kondisi basal, jaringan membutuhkan sekitar 5 mL oksigen dari setiap 100 mL darah. Agar 5 mL oksigen dibebaskan, PO2 harus turun menjadi sekitar 40 mmHg. Kadar PO2 jaringan dalam keadaan normal tidak mencapai 40 mmHg karena oksigen yang dibutuhkan oleh jaringan pada keadaan tersebut tidak dibebaskan dari Hb; oleh karena itu, Hb menetapkan kadar PO2 jaringan di batas atas sekitar 40 mmHg.8Saat olahraga berat, pemakaian oksigen meningkat hingga 20 kali normal. Hal ini dapat dicapai dengan sedikit penurunan PO2 jaringan (turun hingga ke tingkat 15-25 mmHg) karena curamnya kurva disosiasi dan meningkatnya aliran darah jaringan akibat berkurangnya PO2 (yaitu peningkatan kecil PO2 menyebabkan sejumlah besar oksigen dibebaskan.8

Transpor dan difusi CO2 dalam darahDalam keadaan istirahat, sekitar 4 mL CO2 diangkut dari jaringan ke paru dalam setiap 100 mL darah. Sekitar 70% CO2 darah diangkut dalam bentuk ion bikarbonat, 23% dalam ikatan dengan Hb dan protein plasma, dan 7% dalam keadaan larut dalam cairan darah. Di jaringan sel, PCO2 sebesar 45 mmhg sedangkan di kapiler darah PCO2 sebesar 40 mmhg. Perbedaan tekanan tersebut menyebabkan CO2 berdifusi ke dalam kapiler darah dan dibawa menuju alveolus untuk dikeluarkan melalui proses ekspirasi.8Keseimbangan Asam - BasaIstilah keseimbangan asam basa merujuk kepada regulasi tepat konsentrasi ion hidrogen (H+) bebas (yaitu, tidak terikat) dalam cairan tubuh. Untuk menunjukkan konsentrasi suatu bahan kimia, simbolnya dikurung oleh tanda kurung persegi [ ]. Karena itu, [H+] menunjukkan konsentrasi H+. Asam adalah kelompok khusus bahan yang mengandung hidrogen yang terdisosiasi atau terpisah. Sementara itu, basa adalah suatu bahan yang dapat berikatan dengan H+ bebas dan menyingkirkannya dari larutan. Basa kuat dapat mengikat H+ lebih mudah daripada basa lemah.1pH H2O murni adalah 7,0 yang dianggap secara kimiawi sebagai larutan netral. Terjadi disosiasi H2O dalam jumlah amat kecil menjadi ion hidrogen dan ion hidroksil (OH-). Larutan dengan pH kurang dari 7 mengandung [H+] lebih tinggi daripada H2O murni dan dianggap sebagai asam. Sebaliknya larutan dengan nilai pH lebih besar daripada 7 memiliki konsentrasi [H+] lebih rendah dan disebut basa atau alkali.1Asidosis dan Alkalosis Dalam TubuhpH darah arteri normalnya adalah 7,45 dan vena darah vena adalah 7,35 untuk pH rata-rata 7,4. Terjadi asidosis jika pH darah turun di bawah 7,35 dan alkalosis jika pH di atas 7,45. Meskipun titik referensi untuk menentukan status asam basa tubuh bukan pH yang secara kimiawi netral yaitu 7,0 tetapi pH normal plasma yaitu 7,4. Karena itu pH 7,2 dianggap asam meskipun dalam ilmu kimia pH 7,2 dianggap basa.1Hanya kisaran pH yang sempit yang memungkinkan kehidupan, karena bahkan perubahan kecil pada [H+] menimbulkan efek dramatik pada fungsi sel normal. Konsekuensi utama fluktuasi [H+] diantaranya:11. Perubahan eksitabilitas sel saraf dan otot sebagai manifestasi klinis utama gangguan pH. Penigkatan [H+] atau asidosis adalah depresi susunan saraf pusat (SSP). Pasien mengalami disorientasi dan kemudian meninggal dalam koma. Sebaliknya penurunan pH [H+] atau alkalosis adalah eksitabilitas berlebihan sistem saraf dimulai dari saraf tepi dan kemudian SSP.Saraf perifer menjadi sangat peka dan melepaskan sinyal meskipun tidak ada rangsangan normal.2. Konsentrasi ion hidrogen menimbulkan pengaruh nyata pada aktivitas enzim. Karena enzim adalah protein maka pregeseran keseimbangan asam basa tubuh mengganggu pola normal aktivitas metabolik yang dikatalis oleh enzim enzim ini.3. Perubahan [H+] mempengaruhi kadar K+ tubuh. Dalam keadaan normal, sel sel tersebut cenderung mensekresikan K+ daripada H+. Jika lebih banyak H+ dieliminasi ginjal, maka jumlah K+ yang diekskresikan akan berkurang. Retensi K+ yang terjadi dapat mempengaruhi fungsi jantung, salah satu efek merugikan gangguan ini.Asidosis RespiratorikAsidosis respiratorik terjadi akibat retensi abnormal CO2 karena hipoventilasi. Karena CO2 yang keluar dari paru lebih sedikit dari normal maka peningkatan pembentukan dan penguraian H2CO3 yang terjadi mengakibatkan peningkatan [H+].1Hal ini diakibatkan oleh penyakit paru, depresi pusat pernapasan oleh obat-obatan, gangguan saraf atau otot yang mengurangi kemampuan bernapas. Maka, tindakan kompensasi bekerja untuk memulihkan pH ke normal adalah dapar kimiawi segera menyerap kelebihan H+ dan ginjal akan mencoba menahan semua HCO3- yang difiltrasi dan menambahkan HCO3- baru ke plasma sambil secara bersamaan mensekresi dan mengekskresi lebih banyak H+.1Asidosis MetabolikAsidosis metabolik selalu ditandai oleh penurunan [HCO3-] plasma sementara CO2 normal sehingga terbentuk rasio asidotik 10/1. Masalah dapat timbul karena pengeluaran cairan kaya HCO3- yang berlebihan dari tubuh atau karena akumulasi asam nonkarbonat. 1Asidosis metabolik disebabkan oleh diare berat, diabetes melitus, olahraga berat atau gagal ginjal berat (uremik). Kecuali pada asidosis uremik, asidosis metabolik dapat dikompensasi oleh mekanisme pernapasan dan ginjal serta dapar kimiawi. Kompensasi itu berupa penyangga menyerap kelebihan H+, paru mengeluarkan lebih banyak CO2 penghasil H+ dan ginjal mengekskresikan H+ lebih banyak dan menahan HCO3- lebih banyak. 1Alkalosis RespiratorikAlkalosis respiratorik terjadi karena pengeluaran berlebihan CO2 dari tubuh akibat hiperventilasi. Jika ventilasi paru meningkat melebihi laju produksi CO2 maka CO2 yang keluar akan terlalu banyak. Akibatnya H2CO3 yang terbentuk berkurang dan [H+] menurun. 1Alkalosis respiratorik disebabkan oleh demam, rasa cemas, keracunan aspirin, yang akhirnya merangsang ventilasi secara berlebihan tanpa mempertimbangkan O2,CO2 atau H+ di cairan tubuh. Di samping itu, alkalosis respiratorik terjadi karena mekanisme fisiologik di tempat yang tinggi. Tindakan kompensasi bekerja untuk menggeser pH kembali adalah sistem dapar kimiawi membebaskan H+ untuk mengurangi keparahan alkalosis dan jika situasi berlanjut selama beberapa hari, maka ginjal melakukan kompensasi dengan menahan H+ dan mengekskresikan HCO3- lebih banyak. 1Alkalosis MetabolikAlkalosis metabolik adalah penurunan [H+] plasma akibat defisiensi relatif asam asam nonkarbonat. Gangguan asam basa ini berkaitan dengan pengingkatan [HCO3-] yang pada keadaan tak terkompensasi tidak disertai perubahan [CO2]. 1Penyebab alkalosis metabolik adalah muntah berat dan pemakaian antasida berlebihan. Tindakan kompensasi bekerja dengan sistem dapar kimiawi segera membebaskan H+, ventilasi berkurang sehingga CO2 penghasil H+ tertahan di cairan tubuh dan jika keadaan menetap beberapa hari maka ginjal akan menahan H+ dan mengekskresikan lebih banyak HCO3- di urin. 1Keseimbangan antara pemasukan dan pengeluaran H+ sangat penting untuk mempertahankan keseimbangan asam basa dalam batas batas sempit yang memungkinkan hidup. Penyimpangan pH lingkungan cairan internal menyebabkan gangguan eksitabilitas neuromuskulus, perubahan aktivitas metabolik yang dikontrol oleh enzim dan ketidakseimbangan K+ dapat menyebabkan aritmia jantung. Efek efek ini mematikan jika pH berada di luar kisaran 6,8 sampai 8,0. 1

PenutupMekanisme pernapasan melibatkan banyak struktur mulai dari hidung sebagai pintu utama masuknya udara hingga alveolus yang merupakan tempat pertukaran Oksigen dan karbondioksida. Dan jika ada gangguan maka fungsi dari system pernapasan tidak akan berjalan dengan baik.Daftar Pustaka1. Sherwood L. Fisiologi manusia dari sel ke sistem. Edisi ke - 6. Jakarta: EGC; 2012. h. 410-32.2. Mescher AL. Histologi dasar junqueira. Edisi ke 12. Jakarta: EGC; 2012. h. 292 - 307.3. Gunardi S. Anatomi system pernapasan. Jakarta: Balai Penerbit Fakultas Kedokteran Universitas Indonesia; 2007. h. 1-101.4. Drake RL, Vogl AW, Mitchell AW. Grays dasar dasar anatomi. Jakarta: EGC; 2012. h. 551-70.5. Faiz O, Moffat D. At a glance anatomi. Jakarta: Penerbit Erlangga; 2002.h.1-22.6. Bloom, Fawcett. Buku ajar histologi. Jakarta: EGC : 2002. h.629-45.7. Eroschenko VP. Atlas histology difiore dengan korelasi fungsional. Edisi ke - 11. Jakarta: EGC; 2010. h.290-5.8. Guyton & Hall. Buku saku Fisiologi kedokteran. Jakarta: EGC; 2010. h.293-4,296-7.9. Tortora GJ, Derrickson BH. Principles of anatomy and physiology. 12nd edition. Asia : John wiley & sons ;2009. h.874 905.10. Ward JPT, Ward J, Leach RM, Wiener CM. At a glance system respirasi. Edisi ke- 2. Jakarta : Penerbit Erlangga; 2008. h.10-27, 48-9.

23