Struktur dan Mekanisme Pernapasan pada Kasus Sesak Napas

Yohana Boru Sidabalok

Mahasiswa Fakultas Kedokteran UKRIDA

Jl. Arjuna Utara No. 6, Jakarta 11510

Email: yohana.2014fk250@civitas.ukrida.ac.id

Abstrak Secara sistematis sistem pernafasan dibagi menjadi dua, yaitu saluran pernafasan atas dan saluran pernafasan bawah. Organ saluran pernafasan atas terletak di luar toraks, atau rongga dada, sementara saluran pernafasan bawah terletak hampir seluruhnya di dalam toraks. Saluran pernafasan atas terbagi atas bagian hidung, nasofaring, orofaring, laringofaring, dan laring. Lalu, saluran pernafasan bagian bawah terbagi atas trakea, semua segmen percabangan bronkus dan paru-paru. Kontrol pernapasan melibatkan generator pola sentral pada batang otak yang mengatur irama dasar dan pola ventilasi serta kontrol otot respirasi. Generator pola sentral adalah suatu jaringan kompleks yang meliputi kelompok-kelompok difus neuron respiratori pada pons dan medula. Inspirasi adalah proses aktif karena membutuhkan kontraksi otot pernafasan. Otot pernafasan yang utama adalah diafragma dan intercostalis. Proses ekspirasi adalah proses pasif karena tidak memerlukan kontraksi otot. Penurunan volume udara dalam paru dan rongga dada terjadi karena elastic recoil dari jaringan paru dan rongga dada. Elastic recoil adalah kecenderungan untuk kembali ke posisi/bentuk semula setelah teregang.

kata kunci: pernafasan, inspirasi, ekspirasi

Abstract

Systematically respiratory system is divided into two, namely the upper respiratory and lower

respiratory tract. Upper respiratory tract organs located outside the thorax, or chest cavity, while the

lower respiratory tract is located almost entirely within the thorax. Upper respiratory tract consists of

the nose, nasopharynx, oropharynx, laringofaring, and larynx. Then, lower respiratory tract consists

of the trachea, all segments of the bronchial tree and lungs. Control of breathing involves the central

pattern generator in the brain stem that regulates basic rhythms and patterns of ventilation and

respiratory muscle control. The central pattern generator is a complex network which includes

groups diffuse respiratory neurons in the pons and medulla. Inspiration is an active process because

it requires contraction of the respiratory muscles. The main respiratory muscle is the diaphragm and

intercostalis. The process of expiration is a passive process because it does not require muscle

contraction. A decrease in the volume of air in the lungs and chest cavity occurs because of elastic

recoil of the lung tissue and chest cavity. Elastic recoil is a tendency to return to the position / shape

after being stretched.

key word: respiratory, inspiration, expiration

1

Pendahuluan

Pernapasan merupakan satu proses pertukaran gas-gas respirasi yaitu oksigen dan

karbondioksida. Fungsi utama pernapasan adalah untuk menyediakan oksigen untuk

kelangsungan proses metabolisme sel-sel tubuh dan mngeluarkan karbon dioksida hasil dari

metabolisme tersebut. Sistem pernapasan meliputi saluran pernapasan yang berfungsi dalam

konduksi udara bermula dari rongga hidung, pharynx, larynx sehingga paru, organ pertukaran

gas, dan sistem sirkulasi darah yang membawa oksigen ke jaringan tubuh dan membawa

karbondioksida ke alveolus. Proses bernapas terjadi akibat dari inspirasi dan ekspirasi,

yangdiakibatkan oleh kontraksi otot-otot interkostal dan diafragma. Setelah oksigen

disalurkan ke paru, akan berlaku proses difusi dan transportasi gas tersebut ke

kapiler darah seterusnyake jaringan dalam tubuh yang dipengaruhi oleh beberapa faktor.

Volume dan kapasitas parusetiap individu akan berbeda dengan individu yang lain, dan hal

ini dapat ditentukan melalui pengukuran kapasitas paru dengan menggunakan spirometri.1

Struktur Organ Pernafasan

Secara sistematis sistem pernafasan dibagi menjadi dua, yaitu saluran pernafasan atas

dan saluran pernafasan bawah. Organ saluran pernafasan atas terletak di luar toraks, atau

rongga dada, sementara saluran pernafasan bawah terletak hampir seluruhnya di dalam

toraks. Saluran pernafasan atas terbagi atas bagian hidung, nasofaring, orofaring,

laringofaring, dan laring. Lalu, saluran pernafasan bagian bawah terbagi atas trakea, semua

segmen percabangan bronkus dan paru-paru.  Sedangkan jika dilihat dari fungsinya, sistem

pernafasan juga mencakup beberapa struktur aksesori, termasuk rongga mulut, sangkar iga,

dan diafragma.2

I. Saluran Nafas Bagian Atas

Saluran nafas bagian atas ini berfungsi untuk menghangatkan, menyaring, dan

melembabkan udara yang masuk ke dalam tubuh. Organ saluran nafas bagian atas adalah

sebagai berikut:

1.Rongga Hidung (Cavum Nasalis)

Udara dari luar akan masuk lewat rongga hidung (cavum nasalis). Rongga

hidung berlapis selaput lendir, didalamnya terdapat kelenjar minyak (kelenjar sebasea) dan

kelenjar keringat (kelenjar sudoridera). Selaput lendir berfungsi menangkap benda asing yang

masuk lewat saluran pernapasan. Selain itu, terdapat juga rambut pendek dan tebal didalam

cavumnasi yang disebut vestibulum yang berfungsi menyaring partikel kotoran yang masuk

bersama udara.3

2

Gambar 1. Rongga hidung4

Di dinding lateralnya terdapat 3 tonjolan tulang yaitu chonca nasalis superior

(epitelkhusus), choncha nasalis medius dan chonca nasalis inferior (epitel bertingkat thorak

bersilia bersel goblet). Dimana chonca nasalis inferior terdapat banyak plexus venosus yang

disebutsweet bodies, yang berfungsi untuk menghangatkan udara pernapasan melalui hidung.

Disebelah posterior rongga hidung terhubung dengan nasofaring melalui dua lubang

yangdisebut choanae. Sedangkan yang berhubungan dengan lubang hidung anterior atau

kearahwajah disebut nares. Penyangga hidung terdiri dari tulang dan tulang rawan hialin.

Rangka bagian tulang terdiri dari os nasale, processus frontalis os maxillaris dan bagian nasa

osfrontalis. Rangka tulang rawan hialinnya terdiri dari cartilago septum nasi, cartilago

lateralisnasi dan cartilago ala nasi major at minor. Otot yang melapisi hidung merupakan

bagian dari otot wajah. Otot hidung tersusundari musculus nasalis dan musculus depressor

septum nasi.5 Perdarahan hidung bagian luar disuplai oleh cabang-cabang arteri facialis,

arteridorsalis nasi cabang arteri opthalmika dan arteri infraorbitalis cabang arteri maxillris

interna.Pembuluh baliknya menuju vena facialis dan vena opthalmica. Sedangkan perdarahan

untuk rongga hidung terdiri dari arteri ethmoidalis anterior dan posterior, arteri

sphenopalatinacabang maxillaris interna, arteri palatina mayor dan arteri labialis superior.

Vena pada rongga hidung akan membentuk plexus cavernosus yang terdiri dari venasphenopa

latina, vena facialis dan vena ethmoidalis anterior dan berakhir di vena opthalmica.3

3

Gambar 2. Otot hidung6

Persarafan otot-otot hidung oleh nervus facialis pada bagian motoriknya. Kulit

sisimedial punggung hidung sampai ujung hidung dipersarafi oleh cabang-cabang

infratrochlearisdan nasalis externus nervus opthalmicus/ N. V.1; kulit sisi lateral hidung

dipersarafi olehcabang infraorbitalis nervus maxillaris/ N. V. 2. Sedangkan untuk rongga

hidung dipersarafioleh nervus 1, nervus V, nervus ethmoidalis anterior, nervus infraorbitalis

dan nervus canalis pterygoidei.3 Kemoreseptor penghidu terletak di epitel olfaktorius/ N. 1

yaitu suatu daerah khusus dari membran mukosa yang terdapat pada pertengahan kavum nasi

dan pada permukaanchonca nasalis superior. Epitel olfaktorius adalah epitel bertingkat torak

bersilia yang terdiriatas 3 jenis sel yaitu sel ofaktorius, sel penyokong dan sel basal. Dari

nervus olfaktorius iniakan membentuk bulbus olfaktorius dengan bersinaps pada dendrit-

dendrit sel mitralmembentuk glomerulus olfaktorius dan akson sel mitral membentuk traktus

olfaktorius. Dari traktus olfaktorius impuls penghidu dihantarkan kepusat penghidu dikorteks

serebri yaituuncus dan bagian anterior gyrus hipokampus dan terakhir kehipotalamus dan

sistem limbik.7

2. Sinus Paranasalis

Sinus maksilaris terletak di dalam korpus tulang maksila, membuka ke meatus media.

Karena orifisium terletak dibagian atas sinus, pengosongannya tidak mudah. Sinus frontalis

berada pada kedua sisi garis tengah, tepat diatas bagian medial orbita. Mengalir ke meastus

media. Sinus etmoidalis berada di dalam korpus tulang etmoidalis sehingga terletak di

dinding medial orbita. Mengalir ke meatus media dan superior. Sinus sfenoidalis dalam

korpus tulang sfenoidalis. Mengalir ke resesusfeno-etmoidalis.8,9

4

3.Nasofaring

Nasofaring bersama orofaring, dan laringofaring merupakan bagian dari faring.Faring

sendiri merupakan percabangan dua saluran yakni traktus digestivus dan traktusrespiratorius.

Faring berperan dalam proses menelan makanan. Rongga nasofaring ini tidak pernah tertutup,

berbeda dari orofaring dan laringofaring. Nasofaring berhubungan dengan rongga hidung

melalui choanae. Sedangkan yang berhubungan dengan orofaring melalui isthimus

pharingeum.7

Pada nasofaring ini terdapat pharyngeal tonsil dan tuba eustachius. Nasofaring ini

tersusun atas epitel bertingkat torak bersilia bersel goblet.3

Gambar 3. Nasofaring, Orofaring & Laringofaring10

4.Orofaring

Orofaring merupakan pertemuan rongga mulut dengan faring, disini terdapat

pula pangkal lidah. Pada dinding lateralnya terdapat tonsilla palatina yang masing-masingnya

terletak disinus tonsillaris. Berhubungan dengan rongga mulut melalui isthmus

oropharingeum. Makanan dalam bentuk bolus dari rongga mulut didorong masuk

keorofaring. Bolus menekan uvula (tekak) sehingga menutup saluran menuju ke hidung. Hal

ini menjaga supaya makanan yang masuk tidak keluar ke hidung. Proses dilanjutkandengan

menurunnya epiglotis yang menutup glotis. Bolus melalui laringofaring dan masuk ke

esophagus.7 Orofaring tersusun atas epitel berlapis gepeng tidak bertanduk.3

5

Gambar 4. Proses menelan11

5.Laringofaring

Pada laringofaring ini terjadi persilangan antara aliran udara dan aliran makanan.

Laringofaring terdiri dari epitel bervariasi tetapi sebagian besar terdiri dari epitel berlapis

gepeng tidak bertanduk.Laringofaring akan berhubungan dengan laring melalui

adituslaringis.3

6.Faring

Gambar 5. Faring & Laring12

Pada faring terdapat tiga otot lingkar/sirkular yakni musculus contrictor

pharingisinferior, musculus contrictor pharingis medius dan musculus constrictor

pharingissuperior, serta tiga otot yang masing-masing turun dari processus styloideus,

torustubarius cartilaginis tubae auditiva dan palatum molle, yakni musculus

6

stylopharingeus,musculus salpingopharingeus dan musculus palatopharingeus. Perdarahan

pada faring berasal dari arteri pharingea ascendens, arteri palatinaascendens dan ramus

ronsillaris cabang arteri facialis, arteri palatina major dan artericanalis ptrygoidea cabang

arteri maxillaris interna dan rami dorsales linguae cabang arterilingualis. Pembulih balik

membentuk sebuah plexus yang keatas berhubungan dengan plexus pterygoidea dan ke arah

bawah bermuara kedalam vena jugularis interna dan vena facialis. Persarafan pada faring

berasal dari plexus pharingeus yang terdiri dari nervus palatina minor dan nervus

glossopharing.5

7.Laring

Laring sering disebut kotak suara, nama yang menunjukan salah satu fungsinya,yaitu

berbicara adalah saluran pendek yang menghubungkan faring dengan trakea.

Laringmemungkinkan udara mengalir di dalam struktur ini, dan mencegah benda padat

agar tidak masuk ke dalam trakea.2 Laring merupakan suatu saluran yang dikelilingi

olehtulang rawan. Terdiri atas cartilago threoidea, cartilago cricoidea dan cartilago

arytaenoidyang merupakan tulang rawan hialin dan cartilago epiglotis, cartilago cuneiformis

dancartilago corniculata yang merupakan tulang rawan elastis.5 Laring berada diantara

orofaring dan trakea, dianterior laringofaring. Tersusun atasepitel bertingkat thorak bersilia

bersel gepeng kecuali ujing plika vokalis meerupakanepitel berlapis gepeng tidak bertanduk.3

Laring dapat ditutup oleh katup pangkaltenggorok (epiglotis). Epiglotis atau kartilago

epligotik adalah kartilago yang paling atas, bentuknya seperti lidah dan keseluruhannya

dilapisi oleh membran mukosa. Selamamenelan, laring bergerak ke atas dan epiglotis tertekan

ke bawah menutup glotis.2 Gerakan ini mencegah masuknya makanan atau cairan ke dalam

laring. Dibagian bawah epiglotis terdapat dua lipatan mukosa yang menonjol ke arahlumen

laring. Pasangan lipatan mukosa bagian atas menutupi ligamentum ventriculare

danmembentuk plica vestibularis, celah antara kedua plica ventricularis disebut rimavestibuli.

Pasangan lipatan mukosa dibagian bawah menutupi ligamentum vocale danmembentuk plica

vocalis yang berkaitan dengan pembentukan suara. Kedua plica vocalisini bersama

permukaan medial kedua cartilago arytaenoid membentuk rima glotidis/glotis.Dimana

terdapat bagian yang sejajar dengan ligamnetum vocale terdapat otot skelet yangdisebut

musculus vokalis yang berfungsi untuk mengatur ketengan pita suara danligamentum

sehingga udara yang melalui pita suara dpat menimbulkan suara dengan nadayang berbeda-

beda.13 Otot pada laring terbagi menjadi dua kelompok yakni kelompok ekstrinsik

dankelompok intrinsik. Otot-otot ekstrinsik menghubungkan laring dengan

sekitarnyadan berperan dalam proses menelan; termasuk otot tersebut adalah musculussternot

7

hyreoideus, musculus thyreohyoid dan musculus constrictor pharingis inferior.Sedangkan

musculus intrinsik laring berperan untuk fonasi. Otot yang termasuk dalammusculus intrinsik

laring adalah musculus cricoarytaenoid posterior, musculuscricoarytaenoid lateral, musculus

arytaenoid obliquus, musculus arytaenoid transversus,musculus thyreoarytaenoid, musculus

aryepigloticcus dan sekitarnya.Perdarahan utama laring berasal dari cabang-cabang artery

thyreodea superior danarteri thyroidea inferior. Persarafan berasal dari cabang-cabang

internus dan externusnervus laringeus superior dan nervus reccuren dan saraf simpatis.5

II. Saluran Nafas Bagian Bawah

1.Trakea

Gambar 6. Trakea14

Trakea merupakan pipa silinder dengan panjang kurang lebih 11cm, berbentuk

¾cincin tulang rawan seperti huruf C. Bagian belakang dihubungkan oleh

membranfibroelastik yang menempel pada bagian depan oesofagus. Trakea berjalan dari

cartilagocricoidea ke bawah pada bagian depan leher dan di belakang manubrium sterni,

berakhir pada setinggi angulus sternalis (taut manubrium dengan corpus sterni) tempatnya

berakhir, membagi menjadi bronkus kiri dan kanan. Didalam leher, trakea disilang dibagian

depan pleh isthmus hlandula thyroidhea dan beberapa vena.15 trakea terdiri dario 16-20

cartilago berbentuk C yang dihubungkan oleh jaringan fibrosa. Konstruksi trakeasedemikian

rupa sehingga tetap terbuka pada semua posisi kepala dan leher. Trakea diperdarahi oleh

8

arteri thyreodea inferior sedangkan ujung thoracalnyadidarahi oleh cabang arteri bronchiales.

Persarafan trakea berasal dari cabang trachealnervus vagi, nervus recurrens dan truncus

symphaticus.5

2.Bronkus

Trakea yang berbifurkasio menjadi dua bagian, yaitu bronkus kanan dan bronkus

kiri. Bronkus kanan lebih lebar, pendek, dan lebih vertikal dari bronkus kiri. Setiap bronkus

sekitar setengah dari diameter trakea dan terdiri dari kartilago yangsama, hanya dengan skala

lebih kecil, yang dihubungkan dengan jaringan fibrosa. Dindingnya dilapisi hanya sedikit otot

polos dan dilapisi epitel bersilia yangmengandung kelenjar mukus dan serosa. Struktur

bronkus sama dengan trakea, hanyadindingnya lebih halus, kedudukan bronkus kiri lebih

mendatar dibandingkan bronkuskanan sehingga bronkus kanan lebih mudah terserang

penyakit. Kedua bronkus yang terbentuk dari belahan dua trakea pada ketinggian kira-kira

vertebra torakalis kelima mempunyai struktur serupa dengan trakea dan di lapisioleh jenis sel

yang sama. Bronkus-bronkus itu berjalan ke bawah dan ke samping kearah tampak paru-paru.

Bronkus kanan lebih pendek dan lebih lebar daripada yangkiri, sedikit lebih tinggi dari arteri

pulmonalis dan mengeluarkan sebuah cabang yangdisebut bronkus pulmonaris. Trakea

terbelah menjadi dua bronkus utama. Bronkus ini bercabang lagi sebelum masuk paru-paru,

bronkus-bronkus pulmonaris bercabang dan beranting lagi banyak sekali. Saluran besar yang

mempertahankan struktur serupadengan yang dari trakea mempunyai dinding fibrosa

berotot yahng mengandung bahantulang rawan dan dilapisi epitelium bersilia. Makin kecil

salurannya, makin berkurangtulang rawannya dan akhirnya tinggal dinding fibrosa berotot

dan lapisan silia. Bronkus terminalis masuk ke dalam saluran yang agak lain yang

disebutvestibula, dan disini membran pelapisnya mulai berubah sifatnya, lapisan

epitelium bersilia diganti dengan sel epitelium yang pipih. Dari vestibula berjalan

beberapainfundibula dan di dalam dindingnya dijumpai kantong-kantong udara itu.

Kantongudara atau alveoli itu terdiri atas satu lapis tunggal sel epitelium pipih, dan

disinilahdarah hampir langsung bersentuhan dengan udara suatu jaringan pembuluh

darahkapiler mengitari alveoli dan pertukaran gas pun terjadi.3,15

3.Bronkioulus

Bronkiolus adalah percabangan dari bronkus. Saluran ini lebih halus dandindingnya

lebih tipis. Bronkiolus kiri berjumlah dua. Sedangkan bronkiolus kanan berjumlah tiga.

Percabangan ini membentuk cabang yang lebih halus seperti pembuluh.Setelah melalui

9

saluran hidung dan faring, tempat pernapasan dihangatkan dandilembabkan dengan uap air,

udara inspirasi berjalan menuruni trakea, melalui bronkiolus terminalis, bronkiolus

respiratorius, duktus alveolaris, sakus alveolaris danalveolus. Antara trakea dan dan sakus

alveolaris terdapat 23 kali percabangan pertamasaluran udara. 16 percabangan pertama

saluran udara merupakan zona konduksi yangmenyalurkan udara kelingkungan luar. Bagian

ini terdiri dari bronkus, bronkiolusterminanalis. Tujuh percabangan berikutnya merupakan

zona peralihan dari zonarespirasi, tempat terjadinya pertukaran gas dan terdiri dari bronkiolus

respiratoriusmduktus alveolaris, sakus alveolaris dan alveoli.5 Dinding bronkus dan

bronkiolus dipersarafi oleh susunan saraf otonom.Ditemukan banyak reseptor muskarinik dan

perangsangan perangsangan kolinergik mengakibatkan bronkotriksi. Di sel mast, otot polos

dan epitel bronkus didapatkan reseptor adregenik β1dan β2. Banyak dari reseptor tersebut

tidak mempunyai persarafan.Sebagian reseptor terletak pada ganglia ujung saraf kolinergik

dan menghambat penglepasan asetilcolin.16

4.Paru-paru

Paru terletak di kedua sisi jantung di dalam rongga dada dan dikelilingi sertadijaga

oleh sangkar iga. Bagian dasar paru terletak di atas diafragma; bagian

apeks paru (ujung superior) terletak setinggi klavikula.2 Paru-paru kanan terdiri dari tigalobus

(superior, medial dan inferior). Paru-paru kiri terdiri dari dua lobus (superior daninferior).

Selaput pembungkus paru-paru disebut pleura.Pleura viseralis erat melapisi paru-paru, masuk

ke dalam fisura, dan dengandemikian memisahkan lobus saru dari yang lain. Membran ini

kemudian dilipatkembali di sebelah tampak paru-paru dan membentuk pleura parietalis, dan

melapisi bagian dalam dinding dada. Pleura yang melapisi iga-iga ialah pleura kostalis,

bagianyang menutupi diafragma ialah pleura diafragmatika, dan bagian yang terletak di

leher ialah pleura servikalis. Pleura ini diperkuat oleh membran yang kuat bernama membran

suprapleuralis (fasia sibson) dan di atas membran ini terletak arterisubklavia. Di antara kedua

lapisan pleura itu terdapat sedikit eksudat untuk meminyaki permukaannya dan

menghindarkan gesekan antara paru dan dinding dada yangsewaktu bernapas bergerak.

Dalam keadaan sehat, kedua lapisan itu satu dengan yanglain erat bersentuhan. Ruang atau

rongga pleura itu hanyalah ruang yang tidak nyata,tetapi dalam keadaan tidak normal udara

atau cairan memisahkan kedua pleura itu danruang diantaranya menjadi jelas. Pleura disusun

oleh jaringan ikat fibrosa dengan serat elastin dan kolagen dan sel fibroblas, dilapisi oleh sel

mesotel.5,13

Mekanisme pernafasan

10

Kontrol pernapasan melibatkan generator pola sentral pada batang otak yang

mengatur irama dasar dan pola ventilasi serta kontrol otot respirasi. Kontrol tersebut

dimodulasikan oleh pusat yang lebih tinggi dan umpan balik dari sensor, termasuk

kemoreseptor dan mekanoreseptor paru. Jaringan neural yang terlibat sangat kompleks, yang

merefleksikan kebutuhan untuk mengkoordinasikan ventilasi dengan fungsi-fungsi seperti

batuk, menelan dan vokalisasi.9,17

Generator pola sentral adalah suatu jaringan kompleks yang meliputi kelompok-

kelompok difus neuron respiratori pada pons dan medula. Kelompok ini mengandung neuron-

neuron inspiratori dan ekspiratori, dengan aktivitas yang berhubungan dengan inspirasi dan

ekspirasi, meskipun yang lain memperlihatkan hubungan yang lebih kompleks. Inhibisi

resipokal menunjukan bahwa aktivitas neuron inspirasi menghambat aktivitas neuron

ekspiratori, demikian pula sebaliknya.9

Medula mengandung dua kelompok neuron respiratori. Kelompok respiratori dorsal

(Dorsal Respiratory Group/ DRG) dalam nukleus traktus solitari mngandung neuron-neuron

inspiratori dan menerima input ascendens dari kemoreseptor sentral dan tepi/perifer, dan dari

reseptor paru melalui vagus. Medula ventrolateral mengandung suatu kolom neuron yang

memanjang dari nukleus retikularis lateralis sampai nukleus ambigus, yang terdiri dari

respiratori ventral (Ventrak Respiratory Group/VRG) kaudal (neuron ekspiratori) dan rostal

( neuron inspiratori) serta kompleks pre-Bötziger dan Bötziger. Meskipun mengandung

neuron-neuron dengan aktivitas intrinsik, kompleks pre- Bötziger hanya berhubungan

dengan napas yang tersengal-sengal (gasping), suatu mekanisme autoresusitatif setelah

hipoksia, karena pemotongan antara medula dengan pons cenderung menghilangkan eupnea

(napas normal) dan menyebabkan napas tersengal-sengal tanpa adanya input vagal. Output

descendes dari medula mengatur aktivitas nueron motorik otot repirasi.9,17

Pusat pneumotaksik terletak dalam nukleus parabrakialis dan nukleus Kölliker-Fuse

di pons, dan mempunyai peran penting pada eupnea dan memediasi respons terhadap

stimulus reseptor paru. Pusat terbentuk menerima input ascendens dari VRG, meskipun inpur

vagal dari reseptor-reseptor peregangan paru dijalankan melalui DRG. Input dari reseptor

peregangan penting untuk menentukan waktu irama respirasi utama untuk menghentikan

inspirasi seiring meningkatnya volume paru. Pada keadaan tanpa input vagal pemotongan

bagian tengah pons menyebabkan apneusis (usaha inspirasi memanjang), yang menunjukkan

secara tidak langsung pusat epneustatik pada pons dan kaudal (kemungkinan berhubungan

11

dengan nukleus Köliker-Fuse). Input descendens dari hipotalamus dan pusat yang lebih tinggi

memediasi efek-efek faktor seperti emosi dan temperatur pada pernapasan, tetapi eupnea

dipertahankan setelah pemotongan di atas pons, meskipun kontrol volunter hilang. Kontrol

volunter pernapasan dimediasi oleh neuron motorik dan korteks yang terdapat dalam traktus

piramidalis, yang memintas area-area respirasi medula dan pneumotaksik. Lesi batang otak

tertentu yang jarang terjadi dapat menyebabkan jalur volunter tetap intak sementara

mengganggu mekanisme batang otak, sehingga ventilasi dapat terhenti bila tertidur.9,17

Kontrol kimiawi ventilasi dimediasi melalui kemoreseptor pusat dan perifer, yang

mendeteksi PCO2 dan pH arterial (sentral dan perifer) serta PO2 (hanya perifer, dan

memodulasi ventilasi melalui suatu jaringan neuron-neuron yang tersebar didalam batang

otak). Kemoreseptor sentral terdiri dari suatu kumpulan difus neuron yang terletak dekat

permukaan venterolateral medula, dekat dengan keluarnya nervus kranialis kesembilan dan

sepuluh. Neuron-neuon tersebut sensitif terhadap pH cairan serebrospinal (CSS).

Kemoreseptor sentral menyebabkan 80% respon terhadap PCO2 pada manusia. Kemoreseptor

tersebut memiliki waktu respon yang lambat, karena CO2 harus berdifusi melewati sawar

darah otak. Kemoreseptor perifer berada dalam badam aorta dan badan karotis. Badan karotis

berespon terhadap peningkatan PCO2 atau [H+] dan penurunan PO2 dalam waktu yang relatif

cepat.8,18

Otot respirasi

Semua ottot inspirasi bekerja untuk meningkatkan volume toraks, yang menyebabkan

penurunan tekanan intrapleura dan alveolar sehingga menimbulkan gradien tekanan alveolar-

mulut, kemudian menarik udara ke dalam paru. Kubah diafragm, yang merupakan otot

inspirasi utama, bergerak turun ketika diafragma berkontraksi sekitar 1,5 cm selama

pernapasan tenang dan 6-7 cm selama pernapasan dalam. Selama pernapasan tenang iga

pertama tetap tidak bergerak dan otot interkostalis eksterna naik dan membalikan iga lainya,

yang meningkatkan baik diameter anterior-posterior maupun diameter tranversa dinding

dada, dan disebut aksi “menangani timba”. Dinding dada dan paru membesarnakan kembali

ke keadaan semula dengan sendirinya dan pernaparan tenang tidak memerlukan otot

respirasi.9

Ketika ventilasi atau resistensi terhadap pernapasan meningkat, otot-otot inspirasi

aksesorius membantu inspirasi. Otot-otot tersebut meliputi muskulus skalenus,

strenomastoidus, dan seratus anterior. Jika lengan difiksasi dengan cara memegangi tepi meja

12

kontraksi pektoralis major, yang dalam keadaan normal mengadaksi lengan, membantu

mengembangkan dada. Bila ventilasi mlebihi sekitar 40L/menit, terjadi aktivitas otot

abdomen (rektus abdiminis, obiliqus eksternus dan internus), yang mempercepat recoil

diafragma dengan meningkatkan tekanan intra-abdomen. 8

Pada pernapasan tenang, ventilasi sebagian besar bersifat diafragmatik, tetapi bila

nevus frenikus rusak, maka ventilasi normal dapat dipertahankan oleh otot-otot interkosta.9

Selama inspirasi normal kontraksi m interkostalis eksternal atas memperbesar

diameter A-P dari toraks atas; kontraksi m interkostalis kostalis eksternal bawah

memperbesar diameter tranversal toraks bawah; dan kontraksi diafragma memperpanjang

toraks internal internal ke arah vertikal. perubahan-perubahan ini meningkatkn volume paru

dan oleh karena itu menyebabkan reduksi tekanan intrapulmonal sehingga udara terhisap

kedalam paru-paru. Pada inspirasi dalam m sternokleidomastodeius, mm skaleus anterior dan

medius, m serratus anterior serta mm perkoralis mayor dan minor semua membantu

memaksimalkan kapasitas toraks. Semua otot ini bersama-sama disebut sebagai otot bantu

pernapasan. Ekspirasi sebagian besar terjadi akibat relaksasi pasif otot-otot inspirasi dan day

rekoil elastis dari paru-paru. Pada ekspirasi paksa otot-otot abdomen membantu mengangkat

diafragma. 8

Proses terjadinya aliran udara

Berdasarkan Hukum Boyle (P1/V1 = P2/ V2) tekanan udara dalam system tertutup

berbanding terbalik dengan volume, sehingga makin besar volume makin kecil tekanan

udaranya dan sebaliknya.17

Pada proses inspirasi dan ekspirasi terdapat perbedaan udara di dalam paru dan

atmosfer sehingga terjadi aliran udara. Aliran udara ini dari tekanan udara yang tinggi ke

tekanan udara yang rendah. Karena tekanan udara dan volume atsmofer tetap (760 mmHg)

maka aliran udara dapat terjadi karena perubahan volume dan tekanan udara dalam paru. 9,17

Tahap inspirasi

Sesaat sebelum inspirasi tekanan udara di dalam paru dan di luar paru sama besar

sekitar 760 mmHg sehingga tidak terjadi aliran udara. Inspirasi adalah proses aktif karena

13

membutuhkan kontraksi otot pernafasan. Otot pernafasan yang utama adalah diafragma dan

intercostalis. Selanjutnya mengawali proses inspirasi terjadi tahapan sebagai berikut:8,18

1. Otot diafragma dan otot intercostalis berkontraksi

2. Volume paru dan rongga dada bertambah sehingga tekanan udara paru berkurang

3. Tekanan udara di dalam paru 756 mmHg lebih rendah dari pada udara atmosfer 760 mmHg

4. Udara mengalir dari atsmosfer ke dalam paru

Pada kondisi pernafasan dipacu misalnya saat olahraga atau sesak nafas karena asma

maka terjadi kontraksi tambahan dari otot-otot respirasi aksesoris. Otot respirasi aksesoris

(tambahan) terdiri dari sternocleidomastoideum (elevasi sternum), scalene (elevasi 2 costa

pertama), pectoralis minor (elevasi kosta ke 3 sampai ke 5). Kontraksi ini bertujuan

meningkatkan volume rongga dada/paru sehingga makin cepat dan banyak aliran udaranya. 9,17

Tahap ekspirasi

Proses ekspirasi adalah proses pasif karena tidak memerlukan kontraksi otot.

Penurunan volume udara dalam paru dan rongga dada terjadi karena elastic recoil dari

jaringan paru dan rongga dada. Elastic recoil adalah kecenderungan untuk kembali ke

posisi/bentuk semula setelah teregang. Hal ini dimungkinkan karena 1) Recoil serabut elastic

yang teregang saat inspirasi, 2) tarikan kearah dalam (inward pull) karena tegangan

permukaan alveoli. Tahapan ekspirasi adalah sebagai berikut: 8,19

1. Otot diafragma dan otot intercostals eksterna berelaksasi

2. Volume paru dan rongga dada berkurang sehingga tekanan udara paru bertambah

3. Tekanan udara di dalam paru 762 mmHg lebih rendah dari pada udara atmosfer 760 mmHg

4. Udara mengalir dari paru ke atmosfer

Proses ekspirasi menjadi aktif pada saat pacuan pernafasan (forceful breathing) misalnya saat

memainkan alat music tiup atau olahraga. Otot-otot ekspirasi yang berkontraksi misalnya

adalah otot intercostalis interna dan otot abdomen. 9,17

Transport oksigen

Oksigen tidak mudah larut dalam air sehingga hanya sekitar 1.5% dari udara nafas

yang terlarut dalam plasma. Sebagian besar, sekitar 98.5% oksigen terikat dengan

14

hemoglobin dalam bentuk ikatan Hb-O2 (Oksihemoglobin) yang reaksinya reversible.

Oksigen yang bisa berdifusi ke jaringan adalah yang terlarut sehingga sangat penting

mempelajari factor-faktor yang mempengaruhi pembentukan dan pelepasan ikatan oksigen

dengan hemoglobin. 8

Gas Dalam Darah

Unsur-unsur kimia dalam tubuh terdiri dari unsur makro dan mikro.20

Unsur makro gas dalam darah:

1. Oksigen 65,0%

2. Karbon 18,5%

3. Hidrogen 10,0%

4. Nitrogen 3,0%

5. Kalsium 1,2%

6. Fosfor 1,0%

7. Kalium 0,4%

8. Sulfur 0,3%

9. Natrium 0,2%

10. Magnesium 0,1%

11. Iodin 0,1%

12. Ferum 0,1%

Unsur mikro gas dalam darah :

Fluorin, mangan, molibden, selenium, vanadium, dan seng.

Faktor yang mempengaruhi ikatan Hb-O2

Temperatur

Semakin tinggi temperature jumlah oksigen yang lepas dari Hb juga akan meningkat.

Panas adalah hasil samping dari reaksi metabolisme jaringan. Semakin aktif metabolisme

akan membutuhkan semakin banyak oksigen dan semakin banyak asam dan panas yang

dihasilkan. Demikian juga sebaliknya, bila terjadi hypothermia (suhu tubuh turun)

metabolisme melambat dan kebutuhan oksigen berkurang, oksigen cenderung tetap terikat

pada Hb.9,17

Tekanan

15

Semakin naik tekanan, maka kelarutan gas dalam cairan naik. Karena jika tekanan

parsial gas meningkat maka menyebabkan kelarutan gas dalam darah juga meningkat.19

Adanya zat terlarut lain dalam larutan

Dengan adanya zat terlarut lainnya dalam pelarut dapat menaikkan atau menurunkan

kelarutan gas dalam larutan.20

Jika zat terlarut lain dalam larutan dapat bereaksi dengan gas terlarut maka kelarutan

gas akan naik.

Contoh : CO2 dalam larutan NaOH

CO2(aq)+2NaOH(aq)→ Na2CO3(aq) + H2O(aq)

Sebaliknya, jika zat terlarut lain dalam kelarutan tidak dapat bereaksi dengan gas

terlarut, maka kelarutan gas akan berkurang.

Contoh : O2 dalam NaCl

Respon Pemenuhan Kebutuhan Oksigen Jaringan

Faktor-faktor yang pada dasarnya merupakan cerminan perubahan aktivitas metabolic

jaringan yang kebutuhan oksigen yang meningkat atau menurun. Misalnya saat olahraga,

metabolisme jaringan otot yang meningkat akan membutuhkan banyak oksigen yang

dipenuhi dari oksigen yang bisa lepas (terdisosiasi) dari ikatannya dengan hemoglobin. Di

sisi lain peningkatan aktivitas metabolisme ini akan menghasilkan makin banyak asam laktat

dan asam karbonat (makin asam, pH turun), peningkatan CO2 yang dihasilkan (PCO2 naik

dan selanjutnya H+ naik), peningkatan panas yang dihasilkan (temperature naik), dan

peningkatan kadar 2-3 Bifosfogliserat sebagai akibat dari proses glikolisis. Penurunan pH,

peningkatan PCO2, temperature dan kadar BPG menggeser kurva disosiasi ke kanan yang

artinya afinitas oksigen hemoglobin menurun. Akibatnya oksigen akan mudah dilepaskan

dari ikatannya dengan hemoglobin, terlarut dan berdifusi ke jaringan yang membutuhkan.9,17

Transport karbondioksida

Di dalam darah CO2 ditransport dalam 3 bentuk utama yaitu 1) CO2 terlarut, 2)

Senyawa Karbomino dan 3) Ion Bikarbonat.9

CO2 terlarut

16

Merupakan bentuk transport sekitar 7 % dari semua CO2 dalam darah. Ketika darah

mencapai paru, CO2 terlarut berdifusi dan dilepaskan ke udara alveoli. 18

Senyawa Karbomino

Sekitar 23 % dari transport CO2 dalam darah dalam bentuk ikatan dengan gugus amin

pada asam amino dan protein darah. Karena protein paling banyak dalam darah adalah

hemoglobin, maka CO2 mayoritas membentuk ikatan dengan Hemoglobin (Hb-CO2,

Karbominohemoglobin). Pembentukan HB-CO2 dipengaruhi oleh PCO2, semakin tinggi

PCO2 semakin mudah terbentuk ikatan CO2 dengan hemoglobin. Misalnya di darah lewat

jaringan yang PCO2 relatif tinggi (karena hasil metabolisme jaringan) maka Hb-CO2 mudah

terbentuk. Begitu pula sebaliknya, bila sudah sampai di kapiler paru, karena PCO2 menurun

makan CO2 akan terlepas dari ikatan dengan Hb kemudian berdifusi menembus membrane

alveoli. 8,19

Ion Bikarbonat

Sebagian besar 70% CO2 darah berada dalam bentuk ion bikarbionat (HCO3-). Ketika

CO2 berdifusi ke kapiler sistemik dan masuk ke dalam eritrosit, CO2 akan bereaksi dengan

H2O membentuk asam karbonat (H2CO3) dengan bantuan enzim karbonik anhidrase. H2CO3

selanjutnya berdisosiasi menjadi H+ dan HCO3- dan terakumulasi di dalam eritrosit. Sebagian

HCO3- akan berdfusi keluar dari eritrosit ke plasma sesuai dengan gradient konsentrasinya.

Sebagai penukarnya ion Cl- masuk dari plasma ke eritrosit untuk menjaga keseimbangan

elektrik antara sitosol eritrosit dengan plasma. Peristiwa ini disebut “Chloride Shift”. Jadi

setelah CO2 diambil dari jaringan akan ditransport dalam bentuk ion HCO3- plasma. Ketika

darah melewati pembuluh kapiler paru maka reaksi sebaliknya yang terjadi dan CO2

dikeluarkan dari eritrosit ke plasma lalu ke alveoli dan dihembuskan keluar.9,17

Jumlah CO2 yang dapat ditransport dalam darah tergantung persentasi saturasi Hb-O2.

Semakin rendah jumlah Hb-O2, semakin tinggi kapasitas Hb mengikat CO2 (Haldane Effect).

Karakteristik peningkatan deoksihemoglobin meningkatkan Haldane effect adalah 1)

Deoksihemoglobin dapat terikat dan mentransport lebih banyak CO2 daripada Hb-O2, 2)

Deoksihemoglobin dapat membuffer H+ dari pada Hb-O2. Deoksihemoglobin dapat terikat

dengan H+, mengambil H+ sehingga meningkatkan konversi CO2 menjadi HCO3- melalui

reaksi yang dikatalis karbonik anhidrase (menggeser keseimbangan reaksi cenderung ke arah

kanan). 18

17

Ringkasan Pertukaran dan Transport Gas di Paru dan Jaringan

Darah miskin oksigen (deoksihemoglobin) mengalir menuju kapiler pulmoner

mengandung CO2 dalam bentuk terlarut dalam plasma, Hb-CO2 dan dalam bentuk HCO3-

dalam eritrosit. Eritrosit juga mengangkut H+ yang sebagian dalam bentuk ikatan Hb-H+.

Pada saat darah sampai di kapiler pulmoner, molekul CO2 terlarut dan CO2 yang terlepas dari

ikatan Hb-CO2 akan berdifusi ke udara alveoli dan dihembuskan keluar (karena perbedaan

PCO2, PCO2 udara alveoli lebih rendah). Pada saat yang sama O2 yang dihirup akan berdifusi

dari udara alveoli dalam eritrosit dan berikatan dengan Hb (yang terbebas dari CO2)

membentuk oksihemoglobin (Hb-O2). Karbondioksida bentuk HCO3+ juga dilepas dari dalam

eritrosit melalui reaksi ikatan H+ dengan HCO3 membentuk H2CO3 lalu terpecah menjadi CO2

dan H2O yang berdifusi ke luar eritrosit. Karena penurunan HCO3+ dalam eritrosit maka

HCO3+ berdifusi dari plasma ke erirosit dan bertukar dengan keluarnya ion Cl-. Akhirnya

darah berasal dari paru akan mengalami peningkatan kadar O2 dan penurunan kadar CO2 dan

H+. Pada kapiler sistemik, karena jaringan memakai O2 dan memproduksi CO2 maka reaksi

berjalan sebaliknya. 8,19

Pertukaran oksigen dan karbondioksida

Pertukaran O2 dan CO2 dalam darah terjadi karena perbedaan tekanan parsial.

Tekanan parsial O2 (PO2) darah yang kaya oksigen di arteri adalah 100 mmHg sedangkan

tekan parsial CO2 (PCO2) sebesar 40 mmHg. Sel jaringan tubuh mempunyai PO2 40 mmHg

dan PCO2 45 mmHg. Perbedaan tekanan ini membuat pertukaran O2 dari darah arteri (PO2

100 mmHg) ke sel jaringan (PO2 40 mmHg). Sebaliknya, CO2 bertukar dari jaringan (PCO2

45 mmHg) ke darah (PCO2 40 mmHg). Setelah dari jaringan akhirnya darah vena juga

mengandung PCO2 45 mmHg dan PCO2 40 mmHg yang sama dengan jaringan. Darah vena

kemudian sampai ke paru. Gas dalam alveoli mempunyai PO2 105 mmHg dan PCO2 40

mmHg. Sama seperti di jaringan, perbedaan tekanan parsial ini membuat pertukaran O2 dari

udara dalam alveoli (PO2 105 mmHg) ke darah (PO2 40 mmHg). Sebaliknya, CO2 bertukar

dari darah(PCO2 45 mmHg) ke udara alveoli (PCO2 40 mmHg). Antara udara dalam alveoli

18

dan udara atmosfer juga terjadi pertukaran gas CO dari alveoli (PCO2 40 mmHg) ke udara

atmosfer (PCO2 0,3 mmHg), sebaliknya O2 dari udara atmosfer (PO2 158 mmHg) ke udara

alveoli (PO2 45 mmHg). 9,18

Kadar O2 dan CO2 jaringan tergantung aktivitas sel penyusun jaringan. Pada kondisi

istirahat, jaringan hanya butuh 25% oksigen dari darah yang teroksigenasi sehingga terjadi

retensi 75% oksigen. Pada kondisi olahraga, akan lebih banyk lagi oksigen yang berdifusi ke

sel jaringan yang aktif secara metabolik. Sel aktif memakai lebih banyak oksigen untuk

menghasilkan ATP sehingga kandungan oksigen dalam darah turun di bawah 75% . 9,17

Faktor yang berpengaruh terhadap kecepatan pertukaran gas

Pertukaran gas antara udara alveoli dan darah melalui struktur yang disebut membran

respirasi. membran respirasi terdiri dari struktur dinding alveoli dan dinding pembuluh darah.

Secara lebih rinci, antara rongga alveoli sampai ke plasma darah melewati struktur yang

terbentuk dari 1) Lapisan sel alveoli tipe I dan II (dan makrofag) yang membentuk dinding

alveoli, 2) epitel membran basal di bawah dinding alveoli, 3) kapiler membran basal yang

sering berfusi dengan epitel membran basal dan 4) endotel kapiler. Faktor-faktor yang

berpengaruh terhadap kecepatan pertukaran gas melalui membran respirasi adalah sebagai

berikut: 8,20

Perbedaan tekanan parsial

Semakin besar perbedaan tekanan parsial semakin cepat pertukaran gas terjadi. Pada

saat olahraga, perbedaan PO2 dan PCO2 antara udara alveoli di dalam darah makin besar

sehingga pertukaran juga terjadi lebih cepat. Tekanan parsial gas dalam alveoli juga

tergantung cepat atau lambatnya aliran udara yang masuk (terkait force otot dan resistensi).

Obat morfin dapat melambatkan pertukaran ini kemungkinan karena menurunkan frekuensi

nafas. Pada dataran tinggi yang tekanan total atmosfer menurun (<760 mmHg)

mengakibatkan tekanan parsial gas penyusun juga menurun. Bila tekanan parsial oksigen di

atmosfer turun maka terjadi juga penurunan PO2 dalam alveoli sehingga pertukaran O2 antara

udara alveoli dan darah juga melambat. Lambatnya pertukaran O2 ini menyebabkan kadar O2

dalam darah juga rendah. 8,19

19

Luas permukaan untuk pertukaran gas

Permukaan alveoli sangat luas (total 300 juta alveoli dengan luas permukaan sekitar

70 m2) sehingga menyebabkan pertukaran udara bisa terjadi dengan cepat. Pada kondisi yang

menurunkan luas permukaan membrane misalnya pada emfisema, pertukaran gas terjadi lebih

lambat. 9,19

Jarak difusi yang harus dilalui

membrane respirasi sangat tipis sekitar 0,5 mikro (1/16 diameter eritrosit) sehingga

mempercepat difusi gas. Adanya cairan diantara alveoli misalnya edema paru akan

memperlambat kecepatan pertukaran gas karena jarak difusi meningkat. 8,18

Berat molekul dan tingkat kelarutan gas

Oksigen mempunyai berat molekul yang lebih rendah daripada CO2 sehingga difusi

melalui membrane respiratori juga lebih cepat. Namun kelarutan CO2 24 kali lipat daripada

O2 sehingga pada akhirnya CO2 berdifusi 20 kali lebih cepat dari O2. Akibatnya ketika difusi

berjalan lebih lambat misalnya pada emfisema dan edem paru, maka hipoksia (kekurangan

O2) terjadi lebih dahulu daripada retensi CO yang berarti (hiperkapnia). 9,17

Spirometri

Spirometri adalah salah satu metode sederhana yang dapat digunakan untuk

mempelajari ventilasi paru, yaitu dengan mencatat volume udara yang masuk dan keluar

paru. Spirometer terdiri dari sebuah drum yang dibalikkan di atas bak air dan diimbangi oleh

suatu beban. Di dalam drum terdapat gas untuk bernapas, biasanya udara atau oksigen.

Terdapat sebuah pipa yang menghubungkan mulut dengan ruang gas. Bila seseorang

bernapas melalui pipa tersebut, drum akan naik turun dan terjadi perekaman yang sesuai pada

gulungan kertas yang berputar. 18

Volume Paru

Pada bagian kiri gambar dituliskan empat volume paru. Bila semuanya dijumlahkan,

sama dengan volume maksimal paru yang mengembang. Penjelasan dari masing-masing

volume ini adalah sebagai berikut. 17,18

1. Volume tidal (VT) adalah volume udara yang diinspirasi atau diekspirasi setiap kali

bernapas normal; besarnya kira-kira 500 mililiter.

20

2. Volume cadangan inspirasi (IRV) adalah volume udara ekstra yang dapat diinspirasi

setelah dan di atas volume tidal normal bila dilakukan inspirasi kuat dengan kontraksi

maksimal dari diafragma, m. intercostalis externi, dan otot inspirasi aksesori; biasanya

mencapai 3000 mililiter.

3. Volume cadangan ekspirasi (ERV) adalah volume udara ekstra maksimal yang dapat

diekspirasi melalui ekspirasi kuat pada akhir ekspirasi tidak normal; jumlah normalnya

adalah sekitar 1100 mililiter.

4. Volume residu (RV) yaitu volume udara yang masih tetap berada di paru setelah ekspirasi

paling kuat; volume ini besarnya kira-kira 1200 mililiter. Volume residu tidak dapat diukur

dengan spirometer karena volume udaranya tidak masuk maupun keluar dari paru. 17,19

Kapasitas Paru

1. Kapasitas inspirasi (IC) sama dengan volume tidal ditambah volume cadangan inspirasi.

Ini adalah jumlah udara (kira-kira) 3500 mililiter yang dapat dihirup oleh seseorang, dimulai

pada tingkat ekspirasi normal dan pengembangan paru sampai jumlah maksimum.

2. Kapasitas residu fungsional (FRC) sama dengan volume cadangan ekspirasi ditambah

volume residu. Ini adalah jumlah udara yang tersisa dalam paru pada akhir ekspirasi normal

(kira-kira 2300 mililiter).

3. Kapasitas vital (VC) sama dengan volume cadangan inspirasi ditambah volume tidal dan

volume cadangan ekspirasi. Ini adalah jumlah udara maksimum yang dapat dikeluarkan

seseorang dari paru setelah terlebih dahulu mengisi paru secara maksimum dan kemudian

mengeluarkan sebanyak-banyaknya (kira-kira 4600 mililiter). Nilai ini memberikan informasi

yang berguna mengenai kekuatan otot-otot pernapasan dan aspek fungsi paru lainnya.

4. Kapasitas paru total (TLC) adalah volume maksimum yang dapat mengembangkan paru

sebesar mungkin dengan inspirasi sekuat mungkin (kira-kira 5800 mililiter); jumlah ini sama

dengan kapasitas vital ditambah volume residu. 17,18,19

Forced Expiratory Flow (FEV1) adalah bagian dari kapasitas vital yang diekspirasi

secara paksa pada satu detik pertama. Nilai FEV1 dapat memberi informasi tambahan.

Biasanya nilai FEV1 adalah sekitar 80% dari VC. Kapasitas vital mungkin saja normal

sementara nilai FEV1 turun pada beberapa penyakit seperti asma (resistensi saluran napas

meningkat karena konstriksi bronkial).

21

Ventilasi volunter maksimal (MVV) adalah volume udara terbesar yang dapat dimasukkan

dan dikeluarkan dari paru selama 1 menit oleh usaha volunter. Nilai normal MVV adalah

125-170 L/menit. 17,19

Volume dan kapasitas paru pada perempuan kira-kira 20 sampai 25 persen lebih kecil

daripada laki-laki, dan lebih besar lagi pada orang yang atletis dan bertubuh besar daripada

orang yang bertubuh kecil dan astenis. Volume pernapasan semenit adalah jumlah total udara

baru yang masuk ke dalam saluran pernapasan tiap menit, sama dengan volume tidal

dikalikan dengan frekuensi pernapasan permenit. Volume tidal normal kira-kira 500 mililiter

dan frekuensi pernapasan normal kira-kira 12 kali permenit sehingga rata-rata volume

pernapasan adalah 6 liter/menit. 18,19

Penutup

Sistem respirasi pada manusia memiliki stuktur dan mekanisme kerja yang saling

menunjang. Struktur pernafasan tersebut terdiri dari jalan nafas yang di mulai dari hidung

(kavum nasal), faring, laring, trakea, bronkus, masuk ke paru, bronkiolus dan udara tersebut

bertukar pada membran alveous. Struktur tersebut terbagi menjadi saluran yang hanya

menyalurkan udara dan saluran yang permukaanya berfungsi sebagai pertukaran O2 dan CO2.

Mekanismenya sendiri berupa pengaturan pernapasan yang mengatur kerja otot pernapasan

dan respon terhadap perubahan tekanan PO2 atau PCO2 dan keasaman tubuh; dan pertukaran

O2 dan CO2 dalam alveolus.

Bila stuktur mikro maupun makro sistem pernapasan baik dan mekanismenya berjalan

normal maka proses pernapasan pada seseorang akan berjalan dengan baik pula. Namun apa

bila ditemukan gangguan pada pada struktur dan mekanisme pernapasan maka akan berakibat

terjadinya keluhan pernapasan pada seseorang.

Daftar Pustaka

1. Syarifuddin H. Anatomi fisiologi untuk mahasiswa keperawatan. Jakarta: Penerbit Buku

Kedokteran EGC; 2007.

2. Asih NGY, Effendy C. Keperawatan medikal bedah: pasien dengan gangguan sistem

pernapasan. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC; 2008.

3. Singh I. Teks dan atlas histologi manusia. Jakarta: Bina Aksara; 2006.

4. Diambildari:http://www.google.co.id/search?

q=cavum+nasi&rlz=1C1____enID457ID457&tbm=isch&imgil=8Gp8cuQT1Iq9gM

22

%253A%253BxPRbVYbUagNydM%253Bhttp%25253A%25252F%25252Fbone-

surgery.ru%25252Fview_photo%25252F2854%25252F&source=iu&pf=m&fir=8Gp8cu

=Fanatomi-fisiologi-hidung-nasus.html%3B320%3B224, pada tanggal 19 Mei 2015.

5. Drake RL, Vogl W, Mitchell AWM. Gray’s antomy for students. 1st ed. Philadelpia:

Elsevier Churchill Livingstone; 2006.

6. Diambildari:http://www.google.co.id/search?

q=otot+hidung&rlz=1C1_____enID457ID457&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ei=uTx

bVbW2LouruQTo7YO4Cw&ved=0CAgQ_AUoAQ&biw=1366&bih=598, pada tanggal

19 Mei 2015.

7. Woodburne RI. Essential of human anatomy. 6st ed. New York: Oxford University; 2007.

8. Faiz O, Moffat D. At a glance anatomi.Jakarta: Erlangga;2004.

9. Ward JPT, Ward J, Leach RM, Wiener CM. At a glance: sistem respirasi. 2nd ed. Jakarta:

Erlangga; 2006.

10. Diambildari:http://www.google.co.id/search?

q=nasopharynx+oropharynx+laryngopharynx&rlz=1C1_____enID457ID457&source=ln

ms&tbm=isch&sa=X&ei=qztbVeLjLorIuASTjID4Cw&ved=0CAgQ_AUoAQ&biw=13

66&bih=598#imgrc=lXoHqWf1ELbkkM%253A%3BVHoai6OUarCG1M%3Bhttp

%253A%252F%252Fwww.riversideonline.com%252Fsource%252Fimages

%252Fimage_popup%252Fc7_nasopharynx.jpg%3Bhttp%253A%252F

%252Fwww.riversideonline.com%252Fhealth_reference%252FCancer

%252FDS00756.cfm%253FRenderForPrint%253D1%3B400%3B352, pada tanggal 19

Mei 2015.

11. Diambildari:http://www.google.co.id/search?

q=proses+mengunyah&rlz=1C1_____enID457ID457&source=lnms&tbm=isch&sa=X&

ei=djxbVeOxJs2VuASrkYHICw&ved=0CAgQ_AUoAQ&biw=1366&bih=598#imgrc=e

lrt5ETdN7vl2M%253A%3BuyjGDTtQTFkLLM%3Bhttp%253A%252F

%252Fklikdokter.com%252Fuploads%252Ftopic_article%252FKESELAK

%252520TERSEDAK%252520MENELAN.jpg%3Bhttp%253A%252F

%252Fklikdokter.com%252Fhealthnewstopics%252Fhealth-topics%252Fpertolongan-

pertama-keselak-tersedak%252Fapa-itu-keselak%252F2%3B450%3B270, pada tanggal

19 Mei 2015.

12. Diambildari:http://www.google.co.id/search?

rlz=1C1_____enID457ID457&biw=1366&bih=598&tbm=isch&sa=1&q=pharynx+laryn

x&oq=pharynx+larynx&gs_l=img.3...4973.12958.0.13197.0.0.0.0.0.0.0.0..0.0.msedr...0..

23

.1c.1.64.img..0.0.0.cRTkF-kVczI#imgrc=jWClj-7x4y8kMM%253A

%3BtOLNqQHfIkpb3M%3Bhttp%253A%252F%252Fupload.wikimedia.org

%252Fwikipedia%252Fcommons%252Fthumb%252Fd

%252Fd4%252FIllu01_head_neck.jpg%252F250px-Illu01_head_neck.jpg%3Bhttp

%253A%252F%252Fen.wikipedia.org%252Fwiki%252FPharynx%3B250%3B254, pada

tanggal 19 Mei 2015.

13. Sloare E. Anatomi dan fisiologi. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC; 2007.

14. Gibson J. Fisiologi dan anatomi modern untuk perawat. Jakarta: Penerbit Buku

Kedokteran EGC; 2008.

15. Diambildari:http://www.google.co.id/search?

q=trachea&rlz=1C1_____enID457ID457&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ei=RUFbVf

OYE8GSuASe_IGYBQ&ved=0CAgQ_AUoAQ&biw=1366&bih=598#imgrc=1AcKMZ

Pit0j7nM%253A%3Bv0bUQyQNWu0U5M%3Bhttp%253A%252F%252Fimg.tfd.com

%252Fdorland%252Ftrachea.jpg%3Bhttp%253A%252F%252Fmedical-

dictionary.thefreedictionary.com%252Ftrachea%3B289%3B339, pada tanggal 19 Mei

2015.

16. Woodson GE. Upper airway anatomi and function. Philadelpia: Lippicont Williams &

Wilkins; 2008.

17. Sherwood L. Human physiology: from cells to systems. 6th ed. Jakarta: EGC; 2007.

Guyton AC, Hall JE. Buku ajar fisiologi kedokteran. 11th ed. Jakarta: EGC; 2008.

18. Ganong WF. Review of medical physiology. 23rd ed. San Fransisco: McGraw-Hill; 2005.

24