PENGATURAN PERNAPASAN(Restu widyastuti)

PUSAT PERNAPASANTerdiri dari beberapa kelompok neuron yang terletak bilateral di medula oblongata dan

pons batang otak.1. Kelompok Pernapasan Dorsal

Menempati sebagian besar panjang medula. Neuron nya terletak didalam nukleus trajtus solitarius. Nukleus solitarius merupakan akhir sensoris dari nervus vagus dan glosofaringeus yang menstransmisikan sinyak sensorisnya ke dalam pusat pernapasan dari kemoreseptor, baroreseptor dan berbagai macam reseptor dalam paru.

Irama dasar pernapasan berasal dari kelompok neuron pernapasan dorsal. Kelompok neuron ini mengeluarkan potensial aksi neuron inspirasi secara berulang-ulang terus-menerus sepanjang hidup.

Sinyal Inspirasi “yang Landai”Sinyal saraf ditransmisikan ke otot ispirasi, terutama diafragma tidak

langsung menjadi potensial aksi. Tapi pada pernapasan normal dan tenang permulaannya lemah dan meningkat secara perlahan-lahan (bentuk landai) selama kira-kira 2 detik kemudian berakhir selama 3 detik berikutnya dan mengakibatkan penghentian eksitasi diafragma dan menimbulkan sifat elastis daya lenting paru dan dinding dada yang disebut ekspirasi. Kemudian sinyal inspirasi mulai kembali untuk siklus selanjutnya dengan ekspirasi diantara siklus.

Keuntungan sinyal landai (ramp sinyal) adalah bahwa sinyal ini menyebabkan peningkatan volum paru yang mantap selama inspirasi, sehingga tidak terengah-engah (gaps).

Dua sifat inspirasi landai yang diatur:1) Pengaturan kecepatan peningkatan sinyal landai

Sehingga selama pernapasan sulit, kenaikan yang landai akan meningkat dengan cepat, makanya paru dapat terisi dengan cepat juga.

2) Pengaturan titik batasan tempat sinyal landai ini tiba-tiba berakhirUntuk mengatur kecepatan napas. Semakin dini sinyal landai berakhir, makin singkat waktu inspirasinya, dan juga akan memperpendek waktu ekspirasi.

2. Pusat PneumotaksikTerletak disebelah dorsal nukleus parabrakialis pada pons bagian tas

mentransmisikan sinyal ke area inspirasi. Efek utama untuk mengatur titik “penghentian” inspirasi landai, sehingga mengatur lamanya fase pengisian pada siklus paru dan membatasi inspirasi juga memperpendek inspirasi dan seluruh periode pernapasan. Sinyal kuat menyebabkan inspirasi dapat berlansung selama 0,5 detik, jadi pengisian paru hanya sedikit sehingga meningkatkan kecepatan pernapasan 30-40 kali/menit. Jika sinyal lemah menyebabkan inspirasi berlangsung terus-menerus selama 5 detik/lebih, jadi paru terisi dengan udara yang banyak sekali sehingga menurunkan kecepatan 3-5 pernapasan/menit.

3. Kelompok Pernapasan Ventral

Terletak dibagian rostral dari nukleus ambigus dan bagian kaudal dari nukleus retroambigus, terletak di setiap sisi medula, kira-kira 5 mm disebelah anterior dan lateral kelompok neuron pernapasan dorsal.Fusngi kelompok pernapasan ventral:

1) Neuron-neuron ini inaktif selama pernapasan tenang dan normal2) Tidak ada bukti bahwa neuron-neuron ventral ikut berpartisipasi dalan

menentukan irama dasar yang mengatur pernapasan3) Bila rangsang pernapasan meningkatkan ventilasi paru jadi lebih besar dari

normal, sinyal respirasi yang berasal dari mekanisme getaran dasar di area pernapasan dorsal akan tercurah ke pernapasan ventral, akibatnya area ventral ikut membantu merangsang pernapasan ekstra.

4) Neuron-neuron ini menyokong inspirasi maupun ekspirasi. Tapi terutama penting dalam menghasilkan sinyal ekspirasi yang kuat ke otot-otot abdomen selama ekspirasi yang sangat sulit.

PEMBATASAN INSPIRASI OLEH SINYAL INFLASI PARUSelain dari sistem saraf pusat di batang otak, ada sinyal-sinyal saraf sensoris dari

paru untuk membantu mengatur pernapasan. Yang terletak di bagian otot dinding bronkus dan bronkiolus seluruh paru, yaitu reseptor regang. Resepor regang menjalarkan sinyal melalui n. Vagus ke kelompok pernapasan doesal apabila paru-paru menjadi sangat teregang.

Bila paru-paru sangat terinflasi, reseptor regang mengaktifkan respon umpan balik yang “mematikan” inspirasi yang landai, sehingga menghentikan inspirasi selanjutnya, disebut refleks inflasi Hering-Breuer. Sehingga meningkatkan kecepatan pernapasan. Refleks ini terutama muncul sebagai mekanisme protektif untuk mencegah inflasi paru yang berlebihan.

PENGATURAN KIMIAWI PERNAPASAN Tujuan akhir pernapasan untuk mempertahankan konsentrasi oksigen, karbon dioksidab dan ion hidrogen yang sesuai dalam jaringan.

1. Pengaturan kimiawi secara langsung pada aktivitas pusat pernapasan oleh karbon dioksida dan ion hidrogen.Tidak ada satupun area dari pusat pernapasan dipengaruhi secara langsung oleh perubahan konsentrasi karbon dioksida atau ion hidrogen dalam darah. Tapi dari area tambahan yaitu area kemosensitif yang terletak hanya 0,2 mm dibawah permukaan ventral medula. Area ini sangat sensitif terhadap perubahan Pco2 atau konsentrasi ion hidrogen dalam darah kemudian merangsang bagian lain pada pusat pernapasan.a. Ion hidrogen

Neuron-neuron sensoris pada area kemosensitif terutama dieksitasi langsung oleh ion hidrogen. Namun ion hidrogen tidak mudah melaui sawar darah otak.

b. Karbon dioksidaKarbon dioksida sangat berpengaruh pada efek tidak langsung pada area

kemosensitif. Karbon dioksida akan bereaksi dengan cairan jaringan membentuk asam bikarbonat (H2CO3

-) lalu berdisosiasi menjadi ion karbonat + ion hidrogen (H+HCO3

-). Ion hidrogen ini yang akan berpengaruh langsung pada area pernapasan ke area kemosensoris.

Karbon dioksida lebih kuat merangsang neuron-neuron kemosensitif dari pada ion hidrogen darah karena sawar darah tidak terlalu permeabel terhadap ion hidrogen, sedangkan karbon dioksida mudah melewati sawar darah otak. Akibatnya perubahan karbon dioksida darah akan sangat meningkatkan aktivitas pusat pernapasan.

2. Pengaturan kimiawi secara tidak langsung pada pusat pernapasan oleh oksigenPerubahan oksigen tidak memberikan efek langsung pada pusat pernapasan, tapi lewat efek tidak langsung yang bekerja melalui kemoreseptor perifer. Sistem kemoreseptor perifer penting untuk mendeteksi perubahan oksigen dalam darah. Kemoreseptor mentransmisikan sinyal saraf ke pusat pernapasan di otak untuk membantu mengatur aktivitas pernapasan. Kemoreseptor setiap saat tersekspos dengan darah arteri makanya namanya Po2 arteri.Kemoreseptor perifer:- Badan karotis

Sebagian besar kemoreseptor. Terletak bilateral pada percabangan a. Carotis komunis. Serabut aferennya berjalan melalui nervus hering ke nervus glosofarengius, terus ke area pernapasan dorsal di medula.

- Badan aortaJumlah kemoreseptornya sedikit. Terletak disepanjang arkus aorta. Serabut aferennya berjalan melalui nervus vagus, terus ke area dorsal medula.

- Jumlah sangat sedikit di tempat lain yang berkaitan dengan arteri-arteri lainnya dari regio toraks dan regio abdomen tubuh.