Struktur dan Mekanisme Pernapasan pada Manusia

I Gede Aditya Baru Christian

Mahasiswa Fakultas Kedokteran Tahun 2010 Universitas Kristen Krida Wacana, Jakarta

NIM: 102010239, Email: bc_aditya@yahoo.com

Pendahuluan

Skenario Problem Based Learning (PBL) yang di bahas kali ini tentang seseorang anak

perempuan yang dibawa ke dokter karena sesak napas. Sesak napas yang dirasakan sejak

semalam akibat batuk pilek yang terus menerus. Makalah PBL blok 7 kali ini akan membahas

secara mendetail kasus ini sehingga diharapkan menambah pengetahuan penulis tentang topik

sistem respirasi yang menjadi topik perkuliahan di blok 7 ini. Oleh sebab itu, makalah ini akan

membahas tentang struktur saluran pernapasan, pengukuran volume paru, fungsi dan mekanisme

pernapasan.

Pembahasan

Saluran pernapasan terdiri dari cabang-cabang saluran dari lingkungan sampai ke paru-

paru. Fungsi sistem pernapasan adalah untuk mengambil oksigen (O2) dari atmosfer ke dalam

sel-sel tubuh dan untuk mentranspor karbon dioksida (CO2) yang dihasilkan sel-sel tubuh

kembali ke atmosfer. Organ-organ respiratorik juga berfungsi dalam produksi wicara dan

berperan dalam keseimbangan asam basa, pertahanan tubuh melawan benda asing, dan

pengaturan hormonal tekanan darah.

Ventilasi pulmonar (pernapasan) adalah jalan masuk dan keluar udara dari saluran

pernapasan dan paru-paru.

Respirasi eksternal adalah difusi O2 dan CO2 antara udara dalam paru dan kapilar

pulmonar.

Respirasi internal adalah difusi O2 dan CO2 antara sel darah dan sel-sel jaringan.

Respirasi selular adalah penggunaan O2 oleh sel-sel tubuh untuk produksi energy, dan

pelepasan produk oksidasi (CO2 dan air) oleh sel-sel tubuh.

1

Hidung

Berbentuk pyramid; pangkalnya berkesinambungan dengan dahi dan ujung bebasnya

disebut puncak hidung. Ke arah inferior hidung memiliki dua pintu masuk berbentuk bulat

panjang, yakni “nostril” atau nares, yang terpisah oleh septum nasi. Permukaan infero-lateral

hidung berakhir sebagai alae nasi yang bulat. Ke arah medial permukaan lateral ini berlanjut

pada dorsum nasi ditengah. Penyangga hidung terdiri atas tulang dan tulang-tulang rawan hialin.

Rangka bagian tulang terdiri atas os nasale, processus frontalis maxillae dan bagian nasal ossis

frontalis. Rangka tulang rawannya terdiri atas cartilage septi nasi, cartilage nasi lateralis dan

cartilage ala nasi major dan minor, yang bersama-sama dengan tulang dekatnya saling

dihubungkan.

Otot-otot yang melapisi hidung merupakan bagian dari otot wajah. Otot hidung tersusun

dari M. nasalis dan M. depressor septi nasi.

Pendarahan hidung bagian luar disuplai oleh cabang-cabang A. facialis, A. dorsalis cabang A.

opthalmica dan A. infraorbitalis cabang A. maxillaries interna. Pembuluh baliknya menuju V.

facialis dan V. opthalmica.

Persarafan otot-otot hidung oleh N. facialis; kulit sisi medial punggung hidung sampai

ujung hidung dipersarafi oleh cabang-cabang infratrochlearis dan nasalis eksternus N.

opthalmicus/N. V 1; kulit sisi lateral hidung dipersarafi oleh cabang infraorbitalis N.

maxillaries/N. V 2.1

Hidung terdiri atas kerangka tulang dan tulang rawan yang dibungkus jaringan ikat dan

kulit. Ia dibagi dalam rongga hidung (cavum nasale) kiri dan kanan oleh septum hidung (septum

nasale). Rongga hidung terbuka di anterior pada nares dan di posterior ke dalam faring. Luas

permukaannya diperbesar oleh tiga tonjolan mirip gulungan dari dinding lateral, yang disebut

konka superior, media, dan inferior. Kulit yang menutupi hidung dilapisi rambut sangat halus,

dengan kelenjar sebasea besar-besar. Bagian dalam hidung dilapisi empat jenis epitel. Epitel

berlapis gepeng kulit berlanjut ke dalam melalui nares ke dalam vestibulum, dimana sejumlah

rambut kaku dan besar menonjol ke saluran udara. Mereka ini diduga membantu menahan

partikel debu yang besar dalam udara yang dihirup. Beberapa meilimeter ke dalam vestibulum,

epitel berlapis gepeng ini beralih menjadi epitel kolumnar atau kuboid tanpa silia. Mereka ini

berlanjut menjadi epitel bertingkat kolumnar bersilia, yang menutupi sisa dari rongga hidung,

kecuali daerah kecil di dinding dorsal, yang dilapisi epitel olfaktoris sensoris.

2

Epitel hidung terdiri atas sel-sel kolumnar bersilia, sel goblet, dan sel-sel basofilik kecil

pada dasar epitel, yang dianggap sebagai sel-sel induk bagi penggantian jenis sel yang lebih

berkembang. Pada manusia, jumlah sel goblet berangsur bertambah dari anterior ke posterior.

Selain muskus, epitel juga mensekresi sedikit cairan yang membentuk lapisan di antara bantalan

muskus dan permukaan epitel. Silia melecut di dalam lapis cairan ini, mendorong lapis muskus

diatasnya ke arah faring. Di bawah epitel terdapat lamina propria tebal yang mengandung

kelenjar submukosa, terdiri atas sel-sel mukosa dan serosa. Di dalam lamina propria juga

terdapat sel plasma, sel mast, dan kelompok jaringan limfoid. Di bawah epitel konka inferior

terdapat pleksus vena luas yang merupakan tempat terkadinya mimisan.2

Rongga Hidung

Secara sagital rongga hidung dibagi oleh sekat hidung . kedua belah rongga ini terbuka

kea rah wajah melalui nares dan ke arah posterior berkesinambungan dengan nasopharynx

melalui aperture nasi posterior (choana). Masing-masing belahan rongga hidung mempunyai

dasar, atap, dinding lateral dan dinding medial (sekat hidung).

Rongga hidung terdiri atas tiga regio, yakni vestibulum, penghidu dan pernapasan. Vestibulum

hidung merupakan sebuah pelebaran yang letaknya tepat disebelah dalam nares. Vestibulum ini

dilapisi kulit yang mengandung bulu hidung, berguna untuk menahan aliran partikel yang

terkandung didalam udara yang dihisap. Region penghidu berada di sebelah cranial; dimulai dari

atap rongga hidung daerah ini meluas sampai setinggi concha nasalis superior dan bagian septum

nasi yang ada dihadapan concha tersebut. Region pernapasan adalah bagian rongga hidung

selebihnya.1

Epitel Olfaktoria

Reseptor bagi sensasi mencium terdapat di dalam epitel olfaktoria, daerah khusus pada

mukosa hidung, yang terdapat di atap rongga hidung dan meluas ke bawah sampai 8-10 µm pada

kedua sisi septum, dan sedikit ke atas konka nasalis superior. Daerah khusus pada epitel ini tidak

rata dan mencakup luas sekitar 500 mm2.

Epitel olfaktorius adalah epitel bertingkat tinggi dengan tebal sekitar 60 µm. Ia terdiri

atas tiga jenis sel: sel sustentakular, sel basal, dan sel olfaktorius. Sel olfaktorius adalah neuron

bipolar, tersebar merata di antara sel-sel sustentakular. Inti bulatnya menempati zona lebih

3

rendah dari yang berasal dari sel-sel penyokong. Terdapat kompleks Golgi supranuklear kecil

dan beberapa elemen tubulovesikular dari reticulum endoplasma licin. Bagian apikal sel

menyempit menjadi juluran silindris halus, yang meluas ke atas ke permukaan epitel, tempatnya

berakhir dengan melebar, yang disebut bulbus olfaktorius. Mereka sedikit menonjol di atas

permukaan sel-sel penyokong sekitarnya dan mengandung badan-badan basal dari enam sampai

delapan silia olfaktoria yang memancar darinya parallel terhadap permukaan epitel. Silia ini non-

motil, dengan struktur dalamnya yang atipis. Mereka sangat panjang, mencapai 70 µm pada

kucing dan 150 µm pada katak. Bagian basal batang silia berdiameter normal (250 nm), dengan

susunan biasa 9 plus 2, seperti pada mikrotubul panjang. Beberapa micrometer dari basis

terdapat bagian batang yang menyempit mendadak sampai menjadi 150 nm dan bagian tipis ini

berlanjut ke ujung, mencakup sekitar 80% panjangnya silia. Aksonema bagian tipis ini terdiri

atas 11 mikrotubul tunggal, sebagai gantinya doublet biasa. Mereka ini bervariasi antar spesies,

dan pada spesies tertentu, bagian sempit pada silia ini dapat mengandung hanya satu atau dua

mikrotubul. Bagian basal sel olfaktorius meruncing menjadi juluran licin berdiameter sekitar 0,5

µm, yang adalah akson dari sel saraf. Mereka menembus lamina basal ke dalam jaringan ikat di

bawahnya, tempatnya berhubungan dengan lainnya untuk membentuk fasikel-fasikel akson tanpa

mielin yang dibungkus sel-sel Schwann. Setelah melewati lempeng kribosa dari tulang etmoid,

mereka membentuk sekitar 20 fila olfaktorius yang tampak secara makroskopik, yang memasuki

dan bersinaps dalam bulbus olfaktorius otak.2

Histofisiologi Hidung

Sementara berfungsi sebagai jalan udara yang dihirup, hidung berfungsi lain yang

cenderung melindungi asini paru yang halus. Pendarahan mukosa hidung, khususnya pleksus

venosa pada konka inferior, menghangatkan udara. Lapis muskus yang berpindah-pindah,

menangkap partikel debu dan membawanya ke faring, tempat mereka ditelan, bukan dihirup

masuk.

Fungsi mukosa tidak terbatas pada sekresi dan transport mucus. Sel-sel plasma dalam

lamina propria menghasilkan IgA yang terikat pada unsure sekresi pada permukaan basal sel-sel

kelenjar submukosa dan ditranspor bersama hasil sekresinya ke permukaan mukosa hidung.

Albumin serum, IgA, IgE, dan IgG uang berdifusi dari kapiler bertingkap sekitar kelenjar

submukosa juga sampai pada permukaan epitel, tempatnya member perlindungan setempat

4

terhadap infeksi bakteri. Pada orang yang menderita flu atau rhinitis alergika (demam jerami),

maka IgE bergabung dengan sel mast, menyebabkan dibebaskannya histamine dan mediator lain,

yang berakibat peningkatan sekresi hidung dan edema submukosa, yang menjadi sebab obstruksi

parsial dari jalan hidung yang merupakan gejala tidak menyenangkan dari kelainan ini.2

Pharynx

Pharynx adalah sebuah pipa musculomembranosa, panjang 12-14cm, membentang dari

basis crania sampai setinggi vertebra cervical 6 atau tepi bawah cricoidea. Paling lebar dibagian

superior, berukuran 3,5cm. disebelah caudal dilanjutkan dengan oesophagus (kerongkongan).

Pada batas pharynx dengan oesophagus lebarnya menjadi sekitar 1,5 cm; tempat ini merupakan

bagian tersempit saluran pencernaan, selain appendix vermiformis.

Disebelah cranial pharynx dibatasi oleh bagian posterior corpus ossis occipitalis. Di

sebelah dorsal dan lateral pharynx terdapat jaringan penyambung longgar yang menempati

spatium peripharyngeale. Disebelah dorsal, jaringan penyambung longgar tersebut memisahkan

pharynx dari fascia alaris (lembar depan fascia prevertebralis). Disebelah ventral, pharynx

terbuka ke dalam rongga hidung, mulut dan larynx; dengan demikian dinding anteriornya tidak

sempurna.

Pharynx dibagi menjadi tiga bagian, yakni:

1. Nasopharynx

2. Oropharynx

3. Laryngopharynx.1

Larynx

Larynx merupakan saluran udara yang bersifat sphincter dan juga organ pembentuk

suara, membentang antara lidah sampai trachea atau pada laki-laki dewasa setinggi vertebra

cervical 3 sampai 6, etapi sedikit lebih tinggi pada anak dan perempuan dewasa. Larynx berada

diantara pembuluh-pembuluh besar leher dan disebelah ventral tertutup oleh kulit, fascia-fascia

dan otot-otot depressor lidah. Ke arah atas larynx terbuka ke dalam laryngopharynx; dinding

posterior larynx menjadi dinding anterior laryngopharynx. Ke arah bawah, larynx dilanjutkan

sebagai trachea.

5

Larynx laki-laki dewasa beukuran lebih besar, oleh karena petumbuhan yang pesat

menjelag pubertas; cartilage thyroideanya berproyeksi lebih nyata kearah anterior garis tengah.1

Trakea

Merupakan pipa udara yang terbentuk dari tulang rawan dan selaput fibro-muskular,

panjangnya sekitar 10-11 cm, sebagai lanjutan dari larynx, membentang mulai setinggi cervical 6

sampai tepi atas vertebra thoracal 5. Ujung caudal trachea terbagi menjadi bronchus principalis

(primer, utama) dexter dan sinister. Trachea terletak hamper di bidang sagital, tetapi biasanya

bifurkasi trachea sedikit terdesak kearah kanan oleh arcus aortae. Selama inspirasi dalam,

mungkin bifurkasi ini turun sampai setinggi vertebra thoracal 6. Bentuk trachea sedikit kurang

silindrik, karena datar di sebelah posterior.1

Dinding trakea diperkuat oleh sederetan (16-20) keeping tulang rawan hialin berbentuk-C

yang mengelilingi bagian ventral dan lateralnya. Cincin tulang rawan tidak utuh ini dipisahkan

oleh celah-celah yang dijembatani jaringan ikat fibro-elastis. Susunan demikian member trakea

keleluasaan gerak yang besar, sedangkan cincin-cincin tulang rawannya memungkinkannya

menahan tekanan dari luar yang dapat menutup jalan napas. Di luar tulang rawan terdapat lapis

jaringan ikat padat dengan banyak serat elastin. Dinding posterior trakea tidak dilengkapi tulang

rawan. Sebagai gantinya terdapat pita tebal dari otot polos yang terorientasi melintang, yang

ujung-ujungnya berbaur dengan lapis jaringan ikat padat di luar tulang rawan tadi.

Trakea dilapisi epitel bertingkat kolumnar bersilia, dengan lamina basal sangat tebal.

Banyak sel goblet tersebar di dalam epitel. Pada mikrograf elektron, sel-sel bersilia memiliki

tepian bermikrovili, melalui mana terjulur silia ke dalam lumen. Sitoplasma apikal mengandung

sejumlah mitokondris dan sebuah kompleks Golgi kecil. Reticulum endoplasmanya tidak luas

dan tidak relative sedikit ribosom bebas. Sel gobletnya tampak serupa dengan yang terdapat di

epitel hidung dan saluran cerna. Bagian apikalnya yang melebar dipenuhi granul musigen

berdensitas electron rendah dan mereka cenderung menekan kompleks Golgi dibawahnya. Di

bagian basal sel yang lebih sempit terdapat banyak sisterna dari reticulum endoplasma kasar.

Sel sikat (brush cell), lebih sedikit dari sel-sel bersilia dan sel goblet, adalah sel kolumnar

langsing dengan tepian lumen bermikrovili sepanjang 2 µm. filament aktin di pusat mikrovili

terjulur ke bawah, memasuki sedikit sitoplasma apikal. Tidak ada granul sekresi namun agregat

glikogen kecil-kecil tertsebar di dalam sitoplasma. Fungsi sel sikat dan hubungannya terhadap

6

jenis sel lain dari epitel belum diketahui. Mereka dikatakan sebagai sel goblet kosong atau tahap

perantara dalam perkembangan sel basal untuk menggantikan sel bersilia. Adanya ujung saraf

intraepitel yang berhubungan dengannya menjadi dasar spekulasi bahwa mereka dapat berfungsi

sebagai reseptor sensoris, namun tidak ada dukungan secara fisiologik.

Jenis sel tanpa silia lain yang telah dibahas dalam epitel adalah sel serosa. Ia agaknya

serupa dengan sel serosa pada asini dari kelenjar submukosa bronki. Ia memiliki granul apikal

yang padat electron dan diduga menghasilkan secret berviskositas lebih rendah daripada yang

dari sel mukosa.

Sel basal pyramidal kecil terselip di antara dasar sel-sel kolumnar. Letak intinya yang di

bawah letak inti sel-sel kolumnar member epitel ini tampilan khas bertingkat. Sel-sel basal

memiliki sedikit organel dan dipandang sebagai cadangan sel induk yang sanggup berkembang

dan menggantikan sel-sel bersilia dan sel goblet yang rusak.

Jenis sel kedua di basal sel tersebar jarang dalam epitel trakeobronkial. Sitoplasmanya

jarang-elektron dan mengandung banyak vesikel berpusat padat, dengan halo terang di antara

pusat dan membrane pembatasnya. Vesikel-vesikel ini sering mengumpul dekat lamina basal. Sel

ini, disebut sel Kulchisky bronchial, mirip sel argentafin yang terdapat di antara sel-sel pelapis

kriptus mukosa usus dan diduga mempunyai fungsi neuroendokrin. Mungkin terdapat lebih dari

satu kategori sel ini. ada yang memiliki sifat pulasan dari ciri fluoresens dari sel yang

mengandung katekolamin. Lainnya mirip sel penghasil hormone peptide dari system entero-

endokrin. Sekarang ini sel-sel kecil pengandung granul dari saluran napas ini kurang menarik

minat para peneliti dibanding yang dari epitel usus.2

Sel Granul Kecil dan Badan Neuroepitel

Epitel yang melapisi bagian konduksi jalan napas mengandung sel granul kecil dan

kelompok sel serupa dengan saraf terkait membentuk badan neuroepitelial. Sel granul kecil

bersifat argirofilik dan sebagian darinya memancarkan fluoresensi pada panjang gelombang yang

khas untuk serotonin, sementara yang lain tidak. Jadi, agaknya mereka adalah populasi heterogen

yang dapat disamakan dengan sel-sel dari system endokrin difus yang telah dibahas dalam epitel

gastrointestinal. Mereka terdapat di semua tingkat jalan napas bagian konduksi dan merupakan

sel-sel tinggi dengan dasar lebar dan apeks sempit, dengan mikrovili pendek terpapar terhadap

lumen. Inti serta organel sitoplasmanya tidaklah jarang. Sentriol dan kompleks Golginya terletak

7

supranuklear, namun mereka mengandung banyak granul berpusat padat sebesar 100-300 µm

yang mengumpul di dasar sel. Tidak banyak bukti kuat mengenai fungsi sel granul kecil, namun

struktur halus serta lokasinya memberi kesan bahwa mereka diperutukkan menerima rangsangan

dari lumen dan berespons dengan membebaskan satu atau lebih amin dan peptide pengatur.

Badan neuroepitelial terdapat dalam epitel jalan napas ke distal sampai bronkiolus

terminalis. Mereka agaknya cenderung menempati lokasi dekat atau pada bifurkasi dari saluran.

Mereka terdiri atas 3 sampai lebih dari 50 sel dengan tinggi 15 µm yang mirip sel granul kecil

dalam hal ciri inti dan sitoplasmanya. Pada hamster terdapat sekitar 10 badan demikian per

millimeter panjang jalan napas dan pada manusia sedikitnya sama banyaknya, namun tidak ada

studi perbandingannya. Semua sel berkontak dengan lumen, namun permukaan basalnya paling

sedikit lima kali lebih besar dari daerah yang terpapar pada lumen. Vesikel atau granul berpusat

padat paling banyak ditemukan di sitoplasma basal. Pada kelinci dan tikus, akson saraf

menembus lamina basal dan bercabang-cabang di antara sel-sel dari badan neuroepitelial.

Pelebaran bulbosa sepanjang jalannya mengandung vesikel sinaptik. Cabang-cabang sel terjulur

dari dasar sel melalui lamina basal dan berkontak dengan saraf di lamina propria. Saraf mana

yang aferen atau eferen belum jelas.2

Thorax

Merupakan bagian superior batang badan, antara leher dan perut. Mempunyai bentuk

kerucut yang terpancung horizontal. Di dalam thorax ini terkandung rongga thorax. Rongga

thorax memiliki akses masuk ke dalam lewat pintu atas dan pintu bawah thorax.

Pintu atas thorax (apertura thoracis superior) yang sempit, terbuka dan berkesinambungan

dengan leher; pintu bawah thorax (aperture thoracis inferior) yang relatif luas, tertutup oleh

diafragma.

Hampir separuh bagian bawah dinding thorax lebih banyak melindungi alat dalaman

perut daripada alat dalaman dada. Oleh karena itu, batas-batas rongga thorax lebih kecil daripada

batas-batas dinding thorax yang tampak sebelah luar.

Rongga thorax yang dibatasi oleh dinding thorax dan diafragma ini terbagi menjadi tiga

kompartemen utama, yakni: cavum pleurae (rongga pleura) kanan dan kiri, yang masing-masing

mengelilingi sebuah paru; mediastinum.

8

Dengan sempurna cavum pleurae saling terpisah oleh mediastinum; kelainan dalam satu

cavum pleurae tidak melibatkan rongga lainnya. Ini juga berarti bahwa mediastinum dapat

dicapai tanpa membuka cavum pleurae.

Cavum pleurae meluas di atas ketinggian iga 1, ke dalam pangkal leher. Dengan

demikian, kelainan pada pangkal leher dapat melibatkan pleura dan paru dekatnya, begitu pula

sebaliknya.1

Pleura

Merupakan selaput serosa yang membentuk sebuah kantong tertutup yang terinvaginasi

oleh paru. Bagian pleura yang melekat pada permukaan paru dan fissura-fissura interlobaris paru

disebut pleura visceralis atau pleura pulmonalis. Pleura yang melapisi permukaan dalam separuh

dinding thorax, menutupi sebagian besar diaphragm dan struktur-struktur yang menempati

daerah tengah thorax disebut pleura parietalis. Pleura pulmonalis dan pleura parietalis saling

berkesinambungan disekitar hilus. Ruang potensial antara pleura parietalis dan pleura pulmonalis

disebut rongga pleura. Daerah antara kedua rongga pleura disebut mediastinum (ruang

interpleural). Rongga pleura kiri lebih kecildari rongga pleura kanan, karena sebagian besar

jantung menempati sisi kiri garis tengah.1

Pulmo

Masing-masing organ pernapasan ini terletak bebas didalam cavum pleurae. Kedua paru

saling terpisah oleh jantung dan isi mediastinum lainnya, kecuali struktur-struktur yang melintasi

hilus pulmonis. Paru berupa spons, mengapung dalam air, sangat elastic dan berkrepitasi bila

diraba, karena ada udara dalam alveoli. Paru-paru janin dan bayi lahir mati yang belum bernapas

berbeda dengan paru-paru bayi yang lahir hidup, yakni padat, tidak krepitasi dan tidak terapung

dalam air. Permukaannya halus, mengkilat dan ditandai oleh garis-garis halus dan gelap ke

dalam lobulus-lobulus.

Sewaktu lahir paru-paru berwarna merah muda; pada orang dewasa tampak bercak dan

berwarna kelabu. Semakin berusialanjut bercak ini menjadi hitam, karena granul dengan

kandungan bahan karbon yang dihirup, tersimpan pada jaringan penyambung dekat permukaan.

Biasanya, apex pulmonis dan tepi belakang paru, yang kurang dapat bergerak, berwarna lebih

gelap.

9

Paru-paru memiliki apex (puncak), basis, tiga tepid an dua permukaan.bentuk paru

menyerupai separuh kerucut. Normal paru kanan sedikit lebih besar daripada paru kiri, karena

mediatinum medius yang berisi jantung, menonjol kea rah lebih kiri daripada kearah kanan.1

Mekanisme Pernapasan (Ventilasi Pulmonar)

Toraks adalah rongga tertutup kedap udara di sekeliling paru-paru yang terbuka ke

atmosfer hanya melalui jalur sistem pernapasan. Pernapasan adalah proses inspirasi (inhalasi)

udara ke dalam paru-paru dan ekspirasi (ekshalasi) udara dari paru-paru ke lingkungan luar

tubuh. Sebelum inspirasi dimulai, tekanan udara atmosfer (sekitar 760 mmHg) sama dengan

tekanan udara dalam alveoli yang disebut sebagai tekanan intra-aveolar (intrapulmonar).

Tekanan intrapleura dalam rongga pleura (ruang antar pleura) adalah tekanan sub-atmosfer, atau

kurang dari tekanan intra-alveolar. Peningkatan atau penurunan volume rongga toraks mengubah

tekanan intrapleura dan intra-alveolar yang secara mekanik menyebabkan pengembangan

atau pengempisan paru-paru. Otot-otot inspirasi memperbesar rongga toraks dan meningkatkan

volumenya. Otot-otot ekspirasi menurunkan volume rongga toraks.

Inspirasi membutuhkan kontraksi otot dan energi.

(1) Diafragma, yaitu otot berbentuk kubah yang jika sedang relaks akan memipih saat

berkontraksi dan memperbesar rongga toraks ke arah inferior.

(2) Otot interkostal eksternal mengangkat iga ke atas dan ke depan saat berkontraksi

sehingga memperbesar rongga toraks ke arah anterior dan superior.

(3) Dalam pernapasan aktif atau pernapasan dalam, otot-otot sternokleidomastoid,

pektoralis mayor, serratus anterior, dan otot skalena juga akan memperbesar

rongga toraks.

Ekspirasi pada pernapasan yang tenang dipengaruhi oleh relaksasi otot dan disebut

proses pasif. Pada ekspirasi dalam, otot interkostal internal menarik kerangka iga ke

bawah dan otot abdomen berkontraksi sehingga mendorong isi abdomen menekan

diafragma.3

Mekanisme Difusi dan Transport Gas

Secara umum, respirasi terdiri dari 2 proses: respirasi eksternal dan respirasi internal.

Respirasi eksternal meliputi pertukaran gas (oksigen dan karbon dioksida) antara cairan

10

interstisial tubuh dengan lingkungan luar. Tujuan dari respirasi eksternal adalah untuk memenuhi

kebutuhan respirasi sel. Respirasi internal adalah proses absorpsi oksigen dan pelepasan karbon

dioksida dari sel. Proses respirasi internal ini disebut juga respirasi selular, terjadinya di

mitokondria.

Berikut adalah tahapan-tahapan dalam respirasi eksternal:

1. Ventilasi pulmoner atau bernapas, melibatkan perpindahan udara secara fisik keluar

masuk paru-paru.

2. Difusi gas, melewati membran respiratori antara ruangan alveolar dan kapiler alveolar

serta melewati kapiler alveolar dan kapiler jaringan.

3. Transportasi oksigen dan karbon dioksida; antara kapiler alveolar dan kapiler jaringan.

Ventilasi pulmoner adalah perpindahan udara secara fisik keluar masuk paru-paru. Fungsi

utamanya adalah untuk menjaga keseimbangan ventilasi alveolar. Tekanan atmosfer memiliki

peranan penting dalam ventilasi pulmoner.

Menurut hukum Boyle, tekanan berbanding terbalik dengan volume. Udara akan

mengalir dari daerah bertekanan tinggi ke tekanan rendah. Kedua hukum ini merupakan dasar

dari ventilasi pulmoner. Satu siklus respirasi tunggal terdiri dari inhalasi/inspirsi dan

ekshalasi/ekspirasi. Keduanya melibatkan perubahan volume paru-paru. Perubahan ini

menciptakan gradien tekanan yang memindahkan udara keluar atau masuk paru-paru.

Kedua paru-paru memiliki rongga pleural. Parietal dan viseral pleura dipisahkan hanya

oleh selaput tipis cairan pleural. Perbandingan ikatan cairan terjadi antara parietal pleural dan

viseral pleura  Hasilnya, permukaan masing-masing menempel pada bagian dalam dada dan

permukaan superior diafragma. Pergerakan dada dan diafragma ini akan menyebabkan

perubahan volume paru-paru. Volume rongga toraks berubah ketika diafragma berubah posisinya

atau tulang rusuk bergerak.

Saat diafragma berkontraksi, volume rongga toraks akan bertambah, ketika diafragma

berelasasi, volume rongga toraks akan berkurang. Sementara pergerakan superior rusuk dan

tulang belakang menyebabkan volume rongga toraks bertambah. Pergerakan inferior rusuk dan

tulang belakang menyebabkan volume rongga toraks berkurang.

Saat bernapas dimulai, tekanan di dalam dan luar paru-paru sama, tidak ada pererakan

keluar masuk paru-paru. Saat rongga toraks membesar, rongga pleural dan paru-paru akan

berekspansi untuk memenuhi rongga dada yang membesar. Ekspansi ini mengurangi tekanan

11

paru-paru, maka udara dapat memasuki saluran pernapasan karena tekanan dalam paru-paru

lebih rendah dari tekanan luar. Udara terus masuk sampai volume paru-paru berhenti bartambah

dan tekanan di dalam sama dengan tekanan udara luar. Saat volume rongga toraks berkurang,

tekanan alam paru-paru naik sehingga udara dari paru-paru dikeluarkan dari saluran pernapasan.

Proses Kimiawi Respirasi Pada Tubuh Manusia:

1. Pembuangan CO2 dari paru-paru : H + HCO3 à H2CO3 à H2 + CO2

2. Pengikatan oksigen oleh hemoglobin : Hb + O2 à HbO2

3. Pemisahan oksigen dari hemoglobin ke cairan sel : HbO2 à Hb + O2

4. Pengangkutan karbondioksida di dalam tubuh : CO2 + H2O à H2 + CO2.

Dalam darah, oksigen diikat oleh hemoglobin. Selanjutnya darah yang telah mengandung

oksigen mengalir ke seluruh tubuh. Oksigen diperlukan untuk proses respirasi sel-sel tubuh. Gas

karbon dioksida yang dihasilkan selama proses respirasi sel tubuh akan ditukar dengan oksigen.

Selanjutnya, darah mengangkut karbon dioksida untuk dikembalikan ke alveolus paru-paru dan

akan dikeluarkan ke udara melalui hidung saat ekspirasi.4

Difusi Oksigen dari Alveoli ke Darah Kapiler Paru

Alveolus paru yang berbatasan dengan kapiler paru memperlihatkan difusi molekul

oksigen antara udara alveolus dan darah paru. PO2 dari gas oksigen dalam alveolus rata-rata 104

mmHg, sedangkan PO2 darah vena yang masuk kapiler paru pada ujung arterinya, rata-rata

hanya 40 mm Hg karena sejumlah besar oksigen dikeluarkan dari darah ini setelah melalui

jaringan perifer. Oleh karena itu perbendaan tekanan awal yang menyebabkan oksigen berdifusi

ke dalam kapiler paru adalah 104-40, atau 64 mmHg. Terjadi pningkatan PO2 yang cepat dalam

darah sewaktu darah melewati kapiler; PO2 darah meningkat hamipr sebanding dengan

peningkatan yang terjadi pada udara alveolus sewaktu darah telah melewati sepertiga kapiler

yang hampir 104 mmHg.4

Difusi Oksigen dari Kapiler ke Dalam Cairan Intersisial

Bila darah arteri sampai ke jaringan perifer, PO2 dalam kapiler masih 95 mmHg. Namun,

dalam cairan intersisial yang mengelilingi sel jaringan rata-rata hanya 40 mmHg. Dengan

demikian terdapat perbedaan tekanan awal yang sangat besar dan menyebabkan oksigen

berdifusi secara cepat dari darah kapiler ke dalam jaringan, begitu cepat sehingga PO2 kapiler

12

turun hampir sama dengan tekanan dalam intersisium, yaitu 40mmHg. Oleh karena itu, PO2

darah yang meninggalakn kapiler jaringan dan memasuki vena sistemik juga kia-kira 40 mmHg.4

Difusi Oksigen dari Kapiler Perifer ke Sel Jaringan

Oksigen selalu dipakai oleh sel. Oleh karena itu, PO2 intrasel dalam jaringan perifer tetap

lebih rendah daripada PO2 dalam kapiler perifer. Juga, pada beberapa keadaan ada jarak fisik

yang sangat besar antara kapiler dan sel. Oleh karena itu, PO2 intrasel normal berkisar antara 5

mmHg- 40 mmHg, dengan rata-rata 23 mmHg. Karena pada keadaan normal hanya dibutuhkan

tekanan oksigen sebesar 1 sampai 3 mmHg untuk mendukung sepenuhnya proses kimiawi dalam

sel yang menggunakan oksigen, maka kita dapat melihat bahwa PO2 intrasel yang rendah, yaitu

23 mmHg, lebih dari cukup dan meupakan suatu faktor pengaman yang besar.4

Difusi Karbon Dioksida dari Sel Jaringan Perifer ke dalam Kapiler Jaringan dan dari

Kapiler Paru ke dalam Alveoli

Ketika oksigen dipakai oleh sel, sebenarnya seluruh oksigen ini menjadi karbondioksida,

sehingga PCO2 intrasel meningkat, karena PCO2 sel jaringan ini tinggi, karbondioksida

berdifusi dari sel ke dalam kapiler jaringan dan dibawa oleh darah ke paru. Di paru, karbon

dioksida berdifusi dari kapler paru ke dalam alveoli dan kemudian dikeluarkan.

Dengan demikian tiap tempat dalam rantai pengangkutan gas, karbondioksida berdifusi

dalam arah yang berlawanan dengan difusi oksigen. Meskipun demikian, terdapat satu perbedaan

antara difusi karbondioksida dan oksigen; karbondioksida dapat berdifusi kira kira 20 kali lebih

cepat daro oksigen. Oleh karena itu, perbedaan tekanan yang dibutuhkan untuk menimbulkan

difusi karbondioksida, pada setiap keadaan jauh lebih kecil dibanding perbedaan tekanan yang

dibutuhkan untuk menimbulkan difusi oksigen.4

Pertukaran Gas dalam Paru

Pengambilan Contoh Udara Alveolus:

Secara teoritis, udara yang diekspirasikan merupakan udara yang terdapat di dalam alveolus,

kecuali 150 mL udara ekspirasi awal, walaupun selalu terdapat udara campuran pada fase

peralihan antara udara ruang rugi dengan udara alveolus. Dengan demikian, untuk melakukan

analisis gas diambil dibagian terakhir udara ekspirasi. Dengan menggunakan alat yang

13

dilengkapi katup otomatis yang sesuai, dimungkinkan untuk mengmbil 10mL terakhir udara

ekspirasi selama pernapasan tenang. PAO2 dapat pula dihitung dengan persamaan gas alveolus.

Dengan FIO2 adalah fraksi molekul O2 udara kering, PIO2 adalah PO2 inspirasi dan R adalah

rasio pertukaran pernapasan, yaitu kecepatan aliran molekul CO2 melalui membran alveolus per

menit di bagi dengan kecepatan aliran molekul O2 melalui membran tersebut per menit.5

Komposisi udara alveolus

Oksigen terus meners berdifusi dari udara dalam alveoli ke dalam aliran darah, dan CO2

terus menerus berdifusi dari darah ke dalam alveoli. Pada keadaan seimbang, udara inspirasi

bercampur dengan udara alveolus, menggantikan O2 yang telah masuk ke dalam darah dan

mengencerkan CO2 yang telah memasuki alveoli. Sebagian udara campuran ini akan

dikeluarkan. Kandungan O2 udara alveolus akan menurun dan kandungan CO2 nya akan

meningkat sampai inspirasi berikutnya. Pada akhir ekpirasi tenang volume udara di dalam alveoli

sekitar 2L, sehingga setiap perubahan sejumlah 350mL selama inspirasi dan ekspirasi sangat

sedikit mengubah PO2 dan PCO2. Pada kenyataannya, komposisi udara alveolus relatif konstan,

tidak hanya pada saat istirahat tetapi juga pada keadaan lain.5

Difusi Melalui Membran Alveolus-Kapiler

Gas berdifusi dari alveoli ke dalam darah kapiler paru atau sebaliknya melintasi membran

alveolus kapiler yang tipis yang dibentuk oleh epitel pulmonal, endotel kapiler serta membran

basalis masing-masing yang berdifusi. Tercapai atau tidaknya keseimbangan senyawa yang

melintas dari alveoli kedalam darah kapiler dalam waktu 0,75 detik yang diperlkan darah untuk

melewati kapiler paru pada saat istirahat bergantung pada reaksinya dengan senyawa dalam

darah. Sebagai contoh, gas anestesi nitrogen oksida tidak bereaksi, dan N2O mencapai

keseimbangan dalam waktu sekitar 0,1 detik. Pada keadaan ini, jumlah N2) yang diambil tubuh

tidak dibatasi oleh kemampuan difusi melainkan oleh jumlah darah yang mengalir melalui

kapiler paru. Di pihak lain, karbon monoksida diambil oleh hemoglobin dalam sel darah merah

dengan kecepatan yang sangat tinggi sehingga tekanan parsial CO di dalan kapiler tetap sangat

rendah, dan keadaan seimbang tidak dapat tercapai dalam waktu 0,75 detik saat darah berada

dalam kapiler paru. Oleh sebab itu, pada keadaan istirahat perpindahan CO bukan dibatasi oleh

besarnya perfusi, melainkan oleh kemampuan difusi(diffusion limited). Perpindahan O2 terletak

14

antara N2O dan CO; O2 diambil oleh hemoglobin tetapi jauh lebih lambat dibandingkan CO, dan

mencapai keseimbangan dengan darah kapiler dalam waktu sekitar 0,3 detik. Jadi, ambilan O2

juga dibatasi perfusi.

Kapasitas difusi paru untuk suatu gas berbanding lurus dengan luas membran alveolus

kapiler dan berbanding terbalik dengan tebal membran. Kapasitas difusi CO (DLCO) diukur

sebagai indeks kapasitas difusi karena pengambilannya dibatasi oleh kemampuan difusi. DLCO

sebanding dengan jumlah CO yang memasuki darah (VCO) dibagi dengan tekanan parsial CO

dalam darah yang masuk ke kapiler paru. Nilai terakhir ini mendekati nol sehingga dapat

diabaikan, kecuali pada perokok habitual.

Pada keadaan istirahat, nilai normal DLCO sekitar 25mL/menit/mmHG. Nilai ini

meningkat tiga kali lebih besar selama latihan fisik akibat dlatasi kapiler dan peningkatan jumlah

kapiler yang aktif.

PO2 udara alveolus normal adalah 100 mmHg dan PO2 darah yang memasuki kapiler

paru adalah 40mmHg. Seperti halnya CO, kapasitas difusi O2 pada keadaan istirahat adalah

25mL/menit/mmHg, dan PO2 dalam darah meningkat mencapai 97 mmHg, nilai yang sedikit

lebih rendah daripada PO2 alveolus. Nilai ini berkurang menjadi 95 mmHg di dalam aorta akibat

adanya pintas (shunt) fisiologis. DLO2 meningkat mencapai 65mL/menit/mmHg selama latihan

fisik dan menurun pada enyakit seperti sarkoidosis dan keracunan berilium yang menimbulkan

fibrosis pau adalah sekresi PDGF berlebihan oleh makrofag alveolus, yang merangsang sel

mesenkin di sekiarnya.

PCO2 drah vena adalah 46mmHg, sedangkan dalam udara alveolus adalah 40mmHg, sehingga

CO2 berdifusi dari darah ke alveoli sesuai selisih tekanan tersebut. PCO2 darah yang

meninggalkan paru adalah 40mmHg. CO2 mampu menembus seluruh membran biologis dengan

mudah, dan kapasitas difusi paru untuk CO2 jauh lebih besar dari pada O2. Inilah sebabnya

mengapa retensi CO2 jarang merupakan masalah pada penderita fibrosis alveolus walaupun

terdapat penurunan kapasitas difusi O2 yang nyata.5

Volume dan Kapasitas Paru

Volume udara dalam paru-paru dan kecepatan pertukaran saat inspirasi dan ekspirasi

dapat diukur melalui spirometer. Nilai volume paru memperlihatkan suhu tubuh standard an

tekanan ambient serta diukur dalam mililiter udara.

15

1. Volume

a. Volume tidal (VT) adalah volume udara yang masuk dan keluar paru-paru selama

ventilasi normal biasa. VT pada dewasa muda sehat berkisar 500 ml untuk laki-laki

dan 380 ml untuk perempuan.

b. Volume cadangan inspirasi (VCL) adalah volume udara ekstra yang masuk ke paru-

paru dengan inspirasi maksimum di atas inpirasi tidal. CDI berkisar 3.100 ml pada

laki-laki dan 1.900 ml pada perempuan.

c. Volume cadangan ekspirasi (VCE) adalah volume ekstra udara yang dapat dengan

kuat dikeluarkan pada akhir ekspirasi tidal normal. VCE biasanya berkisar 1.200 ml

pada laki-laki dan 800 ml pada perempuan.

d. Volume residual (VR) adalah volume udara sisa dalam paru-paru setelah melakukan

ekspirasi kuat. Volume residual penting untuk kelangsungan aerasi dalam darah saat

jeda pernapasan. Rata-rata volume ini pada laki-laki sekitar 1.200 ml dan pada

perempuan 1.000 ml.

2. Kapasitas

a. Kapasitas residual fungsional (KRF) adalah penambahan volume residual dan

volume cadangan ekspirasi (KRF=VR+VCE). Kapasitas ini merupakan jumlah udara

sisa dalam sistem respiratorik setelah ekspirasi normal. Nilai rata-ratanya adalah

2.200 ml.

b. Kapasitas inspirasi (KI) adalah penambahan volume tidal dan volume cadangan

inspirasi (KI=VT+VCL). Nilai rata-ratanya adalah 3.500 ml.

c. Kapasitas vital (KV) adalah penambahan volume tidal, volume cadangan inspirasi,

dan volume cadangan ekspirasi (KT=VT+VCL+VCE). Karena diukur dengan

spirometer, kapasitas vital merupakan jumlah udara maksimal yang dapat dikeluarkan

dengan kuat setelah inspirasi maksimum. Kapasitas vital dipengaruhi oleh beberapa

faktor seperti postur, ukuran rongga toraks, dan komplians paru, tetapi nilai rata-

ratanya sekitar 4.500 ml.

d. Kapasitas total paru (KTP) adalah jumlah total udara yang dapat ditampung dalam

paru-paru dan sama dengan kapasitas vital ditambah volume residual

(KTP=KV+VR). Nilai rata-ratanya adalah 5.700 ml.

16

3. Volume ekspirasi kuat dalam satu detik (VEK1) adalah volume udara yang dapat

dikeluarkan dari paru yang terinflasi maksimal saat detik pertama ekhalasi maksimum.

Nilai normal VEK1 sekitar 80% KV.

4. Volume respirasi menit adalah volume tidal dikalikan jumlah pernapasan per menit.3

Tes Fungsi Paru

Evaluasi spirometri memungkinkan perkiraan kemampuan keseluruhan untuk

memventilasi. Variasi dari normal bisa karena penyakt paru generalisata atau karena kelainan

lokalisata. Tes ini sederhana untuk dilakukan, tetapi harus dinilai dengan cermat karena ada

variasi luas di dalam populasi normal. Hasil yang didapat sangat tergantung pada pemahaman

dan kerja sama pasien. Pembagian kapasitas paru total (TLC, liter) dibagi menjadi empat volume

paru seperti yang digambarkan pada gambar 1.1. Pertama, Volume Tidal (VT, L) yaitu volume

udara yang diinspirasi selama pernapasan normal yang tenang, yang dimulai pada akhir ekspirasi

normal dari titik tidal akhir (TTA), yang kedua,Volume Cadangan Inspirasi (VCI, L) yaitu

volume paru diantara titik tidal puncak dan titik inspirasi maksimum, yang ketiga, Volume

Cadangan Ekspirasi (VCE, L) yaitu volume paru diantara TTA dan titik ekspirasi maksimum,

yang keempat, Volume Sisa (VS, L) yaitu volume udara yang masih ada dalam paru pada titik

ekspirasi maksimum.

Sedangkan kapasitas paru didefinisikan dengan spirometri di bagi menjadi empat juga,

yaitu yang pertama, Kapasitas Paru Total (KPT, L) yaitu jumlah udara di dalam paru setelah

insprasi maksimum. Kedua, Kapasitas Vital (KV, L) yaitu jumlah udara yang diekspirasi setelah

inspirasi maksimum. Ketiga, Kapasitas Inspirasi (KI, L) yaitu jumlah udara yang diekspirasi dari

titik inspirasi meksimum ke TTA. Keempat, Kapasitas Sisa Fungsional (KSF, L) yaitu jumlah

udara di dalam paru pada titik tidal akhir.

Jelas bahwa VS adalah satu-satunya volume yang tak dapat ditentukan dari rekaman

spirometri. Tanpa nilai VS, maka KPT dan KSF tak dapat ditentukan. Dalam prakteknya, VS

dapat ditentukan oleh plestismografi tubuh atau dengan teknik pengenceran gas. Nilai volume

dan kapasitas paru bermanfaat dalam kategorisasi umum pasien ke dalam pola klinis khas

penyakit paru.

Obstruksi saluran pernapasan, komponen primer kebanyakan penyakit paru, diukur

dengan rekaman aliran udara terhadap waktu selama tes spirometri. Penentuan ini sering

17

digunakan secara klinis sebagai berikut: Kapasitas Vital Paksa (KVP<L) yaitu volume udara

yang dapat diekspirasi paksa dengan usaha ekspirasi maksimum. Ventilasi Volunter Maksimum

(VVM<L) yaitu jumlah udara yang dapat dihirup dalam satu menit selama usaha maksimum,

yang dihitung 15 detik dari ventilasi sebenarnya.

Telah didapati data rata-rata hasil dari pernapasan normal pria yaitu Volume Tidal

sebanyak 500 ml, Volume Cadangan Inspirasi sebanyak 3000 ml, Volume Cadangan Ekspirasi

sebanyak 1000 ml, Volume Residu sebanyak 1200 ml, Kapasitas Inspirasi sebanyak 3500 ml ,

Kapasitas Sisa Fungsional sebanyak 2200 ml, Kapasitas Vital sebanyak 4500 ml, dan Kapasitas

Paru Total sebanyak 5700 ml. dapat di lihat pada grafik dalam gambar 1.1.6

Gambar 1.1

Untuk mendiagnosis gangguan paru-paru dan seberapa parah gangguan tersebut dapat

dilakukan beberapa macam test, yaitu spirometry yang dilakukan secara rutin, gas diffusion test,

residual volume measurement, body plethysmography, dll. Pada pemeriksaan volume dinamis

paru-paru didapati volume udara maksimum yang dapat dihembuskan secara paksa (kapasitas

vital paksa/FVC) umumnya dicapai dalam 3 detik dan normalnya adalah 4 liter, sedangkan

volume udara yang dapat dihembuskan paksa pada satu detik pertama(FEV1) normalnya adalah

3,2 liter. Orang sehat dapat menghembuskan 75-80% atau lebih FVC-nya dalam satu detik.

Dapat dilihat pada grafik dalam gambar 1.2.

18

Gambar 1.2

FVC: Forced Vital Capacity

FEV1: Forced Expired Volume in one second

Tes fungsi paru secara umum dapat memberikan hasil pemeriksaan sebagai berikut:

• Obstructive Lung Disease, tidak dapat menghembuskan udara (unable to get air out)

Dimana volume dinamis paru-paru didapati volume udara maksimum yang dapat dihembuskan

secara paksa atau volume udara yang dapat dihembuskan paksa pada satu detik pertama lebih

kecil dari 75%. Semakin rendah rasionya, semakin parah obstruksinya.

• Restrictive Lung Disease, tidak dapat menarik napas (unable to get air in)

Dimana volume dinamis paru-paru didapati volume udara maksimum yang dapat dihembuskan

secara paksa rendah atau Dimana volume dinamis paru-paru didapati volume udara maksimum

yang dapat dihembuskan secara paksa dan volume udara yang dapat dihembuskan paksa pada

satu detik pertama normal atau meningkat.

19

Obstructive

Jalan nafas yang menyempit akan mengurangi voulume udara

yang dapat dihembuskan pada satu detik pertama ekspirasi.

Amati bahwa FVC hanya dapat dicapai setelah ekshalasi yang

panjang. Rasio FEV1/FVC berkurang secara nyata. Ekspirasi

diperlama dgn peningkatan perlahan pada kurva, dan plateau

tidak tercapai sampai waktu 15 detik.

Restrictive

FEV1 dan FVC menurun. Karena jalan nafas tetap terbuka,

ekspirasi bisa cepat dan selesai dlm waktu 2-3 detik. Rasio

FEV1/FVC tetap normal atau malah meningkat, tetapi volume

udara yang terhirup dan terhembus lebih kecil dibandingkan

normal.

Mixed

Ekspirasi diperlama dengan peningkatan kurva perlahan

mencapai plateau. Kapasitas vital berkurang signifikan

dibandingkan gangguan obstruktif. Pola campuran ini, jika tidak

terlalu parah, sulit dibedakan dengan pola obstruktif.7

Keseimbangan Asam Basa

Pengaturan suasana asam basa di dalam tubuh diatur oleh sistem buffer yang ada di

tubuh. Tujuan pengaturan ini adalah agar semua organ berfungsi dengan baik. Keasaman

intraseluler harus dijaga agar tetap di sekitar tingkat keasaman sebesar 7,35-7,45. Dalam keadaan

inilah semua metabolisme berada dalam keadaan terionisasi.

Tingkat keasaman sendiri dilihat dari ada atau tidaknya kemampuan untuk memberikan

ion hidrogen atau menerima. Suatu bahan disebut asam jika bahan tersebut merupakan pendonor

hidrogen sedangkan disebut basa jika bahan tersebut merupakan penerima ion hidrogen. Keadaan

di dalam tubuh kurang lebih selalu pada keadaan asam basa yang stabil akibat pengaruh dari

buffer. Jika nilai dari pH turun (suasana menjadi asam), disebut sebagai asidemia. Sedangkan

20

pada saat nilai pH naik (keadaan menjadi basa), disebut sebagai keadaan alkalemia. Jika terjadi

perubahan asam-basa darah namun suasana telah terkompensasi sehingga pH akan bergerak

menuju 7,4, keadaan ini tidak lagi digolongkan asidemia atau alkalemia, tapi disebut asidosis dan

alkalosis.

Masing-masing keadaan dibagi menjadi 2 jenis yaitu bisa bersifat respiratotik dan metabolik.

1. Asidosis Respiratorik

Keadaan turunnya pH darah yang disebabkan oleh proses abnormal pada paru. Keadaan

ini bisa menyebabkan asidosis akut bila sudah terjadi pada jangka waktu yang cukup

lama dan tidak terkompensasi. Biasanya terjadi karena pengeluaran CO2 di tubuh

tergangu sehingga kompnesasi yang seharusnya dilakukan tidak terjadi.

2. Asidosis Metabolik

Asidosis yang terjadi karena adanya akumulasi asam selain asam karbonat yang

meningkatkan asam dalam tubuh. Hal ini terjadi karena pemberian asam berlebih,

produksi asam berlebihan, berkurangnya ekskresi asam oleh ginjal, dan hilangnya

bikarbonat baik melalui usus atupun ginjal. Si penderita akan bernapas dengan cepat

sehingga bisa CO2 bisa keluar (dari HCO3-) atau hiperventilasi.

3. Alkalosis Respiratorik

Peningkatan pH darah karena hiperventilasi alveolar sehingga CO2 menjadi hilang dalam

jumlah banyak dalam waktu yang singkat.8

Kesimpulan

Sistem pernapasan dibagi atas struktur makroskopis dan struktur mikroskopis.

Mekanisme transportasinya berupa difusi, perfusi, dan ventilasi. Gangguan dari sistem

pernapasan dan ketidakseimbangannya asam basa dapat menyebabkan sesak napas. Salah satu

penyebab sesak napas yaitu saluran pernapasan yang menyempit atau kurangnya oksigen (O2).

Penyumbatan saluran pernapasan juga dapat menyebabkan gangguan pada mekanisme

pernapasan.

21

Daftar Pustaka

1. Gunardi S. Anatomi sistem pernapasan. Jakarta: Balai Penerbit FKUI, 2007 (h)2-4, 14-5,

19, 33, 50, 54-6, 72, 78.

2. Bloom, Fawcett DW. Buku ajar histologi. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC, 2002

(h)629-31, 633.

3. Sloane E. Anatomi dan fisiologi untuk pemula. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC,

2003 (h)269-70, 271-2.

4. Guyton AC. Hall JE. Buku ajar fisiologi kedokteran. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran

EGC, 2007 (h)516-29.

5. Ganong WF. Buku ajar fisiologi kedokteran. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC,

2007 (h)621-39.

6. Smith PK, Sabiston DC. Segi fisiologi fungsi pernapasan dan penatalaksanaan

insufisiensi pernapasan dalam pasien bedah. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC,

2004 (h)639-51.

7. Ikawati Z. Uji fungsi paru-paru. Jakarta: Dinkes, 2009 (h)30-45.

8. Sherwood, Lauralee. Fisiologi manusia. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC, 2011

(h)254.

22