A. PENGERTIAN SISTEM PERNAPASAN.
Pernapasan (Respirasi) adalah peristiwa menghirup udara dari luar yang,mengandung (oksigen) serta menghembuskan udara yang banyak memngandung karbondioksida sebagai sisa dari oksidasi keluar dari tubuh. Pengisapan udara ini disebut inspirasi dan menghembuskan disebut ekspirasi.
1. INSPIRASI
Inspirasi terjadi ketika tekanan alveoli dibawah tekanan atmosfir. Otot yang paling penting dalam inspirasi adalah diafragma, bentuknya melengkung dan melekat pada iga paling bawah dan oto interkosta eksterna. ketika diafragma berkontraksi bentuknya menjadi datar dan menekan dibawahnya yaitu pada isi abdomen dan mengangkat iga. Keadaan ini menyebabkan pembesaran rongga toraks dan paru-paru.meningkatnya ukuran dada menurunkan tekan intrapleura sehinggah paru-paru menjadi mengembang. mengembangnya paru-paru berakibat pada penurunan tekanan alveolus sehingga udara bergerak menurut gradien tekanan dari atmosfir kedalam paru-paru. Hal ini berlangsung terus sampai tekanan menjadi sama dengan tekanan atmosfer, demikian seterusnya.
2. EKSPIRASI
Ekspirasi merupakan proses pasif, tidak ada kontraksi otot-otot aktif. Pada akhirnya inspirasi otot-otot respirasi relaks, membiarkan elastisitas paru dan rongga dada untuk mengisi volume paru.ekspirasi terjadi ketika tekanan alveolus lebih tinggi dari tekanan atmosfir. Relaksasi diafragma dan otot interkosta eskterna mengakibatkan recoil elastic dinding dada dan paru sehingga terjadi tekanan alveolus dan menurunkan volune paru, dengan demikian udara bergerak dari paru-paru keatmosfer.
System respirasi berperan dalam menjamin ketersediaan oksigen untuk kelangsungan metabolisme sel-sel tubuh dan pertukaran gas. Melalaui peran system respirasi oksigen di ambil dari atmosfir, di transport masuk ke paru-paru dan terjadi pertukaran gas oksigen dengan karbondioksida di alveoli, selanjutnya oksigen akan di difusi masuk kafiler darah untuk di manfaatkan oleh sel dalam proses metabolisme.
B. ORGAN PERNAPASAN
A. Hidung.
Hidung merupakan organ utama saluran pernapasan yang langsung berhubungan dengan dunia luar yang berfungsi sebagai jalan masuk dan keluarnya udara melalui proses pernapasan. Selain itu hidung juga berfungsi untuk mempertahankan dan menghangatkan udara yang masuk, sebagai filter dalam membersihkan benda asing yang masuk dan berperan untuk resonansi suara, sebagai tempat reseptor alfaktorius.
B. faring
faring merupakan tempat persimpangan antara jalan pernapasan dan jalan makanan, terdapat di bawah dasar tengkorak, di belakang rongga hidung dan mulut sebelah depan ruas tulang leher.
C. Laring
Larig merupakan saluran pernapasan yang terletak antara orofaring dan trakea , fungsi dari laring adalah sebagai jalan masuknya udara, membersihkan jalan masuknya makanan ke oesofagus dan sebagai produksi suara.
D. Trakea
Trakea merupakan organ tabung antara laring sampai dengan puncak paru, panjangnya sekitar 10-12 cm, setinggi servikal 6-torakal 5.
E. Bronkus
Bronkus merupakan cabang dari trakea yang bercabang dua keparu-paru kanan dan paru-paru kiri.Bronkus kanan lebih pendek dan lebih besar diameternya.Bronkus kiri lebih horizontal, lebih panjang dan lebih sempit.
F. Paru-paru
Paru-paru merupakan sebuah alat tubuh yang sebagian besar berada pada rongga dada bagian atas, di bagian samping di batasi oleh otot dan rusuk dan di bagianb bawah di batasi oleh diafragma yang berotot kuat.
G. Alveolus
Merupakan bagian terminal cabang-cabang bronkus dan bertanggung jawab akan struktur paru-paru yang menyerupai kantong kecil terbuka pada salah satu sisinya.
C.MEKANISME PERNAPASAN
Bernapas atau pulmunari ventilasi merupakan proses perpindahan udara dan paru-paru. Proses pernapasan terdiri dari dua fase yaitu insiprasi periode ketika aliran udara luar masuk keparu-paru,dan ekspirasi yaitu periode ketika udara meninggalkan paru-paru keluar ke atmosfer.
Proses pernapasan merupakan proses yang kompleks dan tergantung pada perubahan volume yang terjadi pada organ toraks dan perubahan tekanan. hubungan antara volume dan gas dinyatakan dalam hukum Boyle yaitu volume suatu gas bervariasi, berlawanan atau berbanding terbalik dengan tekanan pada suhu konstan tekanan. tekanan yang berperan dalam proses bernapas adalah tekanan atmosfir, tekanan intropulmunari atau intraalveoli dan tekanan intrapleura. adanya perbedaan tekanan yang terjadi mengakibatkan perubahan toraks menjadi lebih besar atau mengecil.
a) Tekanan atmosfir,yaitu tekanan udara luar besarnya sekitar 760 mmHg. tekanan ini diakibatkan karena kandungan gas yang berada di atmosfir.
b) Tekanan intrapulmonary atau intraalveoli, yaitu tekanan yang terjadi dalam alveoli paru-paru. Ketika bernapas normal atau biasa terjadi perbedaan tekanan antara atmosfir.
c) Tekanan intrapleura, adalah tekanan yang terjadi pada rongga pleura yaitu ruang antara pleura parietalis dan viseralis.
D. PENGATURAN PERNAPASAN
Pengendalian dan pengaturan dilakukan system persarafan, mekanisme kimia dan mekanisme nonkimia.
1. Pengendalian pernapasan oleh sistem persarafan
Pengaturan pernapasan oleh persarafan dilakukan oleh korteks serebri, medulla oblongata dan pons.
a) Korteks serebri
Korteks serebri berperan dalam pengaturan pernapasan yang bersifat volunter, sehingga memungkinkan kita dapat mengatur pernapasan dan menahan napas, misalnya pada saat bicara atau makan.
b) Medulla oblongata
Medulla oblongata terletak pada batang otak, berperan dalam pernapasan automatik atau spontan.
c) Pons
Pada pons terdapat 2 pusat pernapasan yaitu pusat apenuetik terletak pada dipormasio retikularis pons bagian bawah.fungsi pusat apenuetik adalah untuk mengkoodinasi transisi antara inspirasi dan ekpirasi dengan cara mengirimkan rangsangan imflus pada area inspirasi dan menghambat ekspirasi. sedangkan pusat pneumotaksis terletak dipons bagian atas. inpuls dan pusat pneumotaksis menghambat aktivitas neuron inspirasi, sehingga inspirasi dihentikan dan terjadi ekspirasi. fungsi dari pusat pneumotaksis adalah membatasi durasi inspirasi, tetapi meningkatkan frekuensi respirasi sehingga irama respirasi menjadi halus dan teratur, proses inspirasi dan ekspirasi berjalan secara teratur.
2. kendali kimiawi
ada banyak faktor yang mempengaruhi laju dan dalam pernafasan yang sudah diset oleh pusat pernapasan yaitu adanya perubahan kadar oksigen, karbondioksida dan ion hydrogen dalam darah arteri. perubahan tersebut menimbulkan perubahan kimia dan menimbulkan respons dari sensor yang disebut kemoreseptor. ada dua kemoreseptor yaitu kemoreseptor pusat yang berada dimedulla dan kemoreseptor perifer yang berada dibadan aorta dan ceratoid pada system arteri.
a) Kemoreseptor pusat, dirangsang oleh peningkatan kadar karbondioksida dalam darah arteri,cairan resebtospinal,peningkatan ion hydrogen dengan merespons peningkatan frekensi dan kedalaman pernapasan.
b) Kemoreseptor rifer, reseptor kimia ini peka terhadap perubahan konsentrasi oksigen, karbondioksida dan ion hidrogen. Peningkatan karbondioksida dan peningkatan ion hydrogen maka pernapasan menjadi meningkat.
3) pengaturan oleh mekanisme non kimiawi
Beberapa factor non kimiawi yang mempengaruhi pengaturan pernapasan diantaranya : pengaruh baroreseptor,peningkatan suhu tubuh,hormon epinefrin,refleks hering-breuer.
a. baroreseptor, berada pada sinus kortikus, arkus aoarta atrium,ventrikel dan pembuluh darah.
b. Peningkatan suhu tubuh,misalnya karena demam atau olahraga maka secara otomatis tubuh akan mengeluarga kelebihan panas tubuh dengan cara meningkatkan ventilasi.
c. Hormone epinefrin,peningkatan hormone epinefrin akan meningkatkan rangsang simpastis yang juga akan merangsang pusat respirasi untuk meningkatkan ventilasi.
d. Refleks hering-breur,yaitu refleks hambatan inspirasi dan ekpirasi.
Secara sederhana dapat disimpulkan pengaturan pernapasan sebagai berikut :
1. pusat pengaturan irama pernapasan berada di medulla oblongata yang secara langsung mengontrol otot-otot pernapasan.
a. aktivitas neuron inpirasi dan ekspirasi saling berlawanan dan berlangsung secara otomatik dalam siklus pernapasan.
b. Aktivitas di medulla pengaruhi oleh pusat apneustik dan pneumotaksik di pons.
c. Pernapasan yang dilakukan secara sadar dikontrol langsung oleh korteks serebral melalui jalur kortikospinal.
2. pernapasan dipengaruhi oleh kemoreseptor yang sensitif terhadap PO2,pH dan PCO2 dalam darah.
a. tekanan CO2 pada darah memberikan konsekuensi perubahan pH, menjadi lebih asam atau lebih basa.
Kemoreseptor pusat pada medulla oblongata sensitif terhadap perubahan PCO2 darah karena dapat merubah pH cairan serebrospinalis.
Kemoreseptor perifer yang berada di aortik dan badan karotid sensitive terhadap perubahan PCO2 darah, karena dapat merubah pH darah.
penurunan tekanan oksigen darah (PO2) hanya akan berpengaruh langsung terhadap pernapasan jika PO2 kurang dari 50 mmHg.
3. Jika tidal volume I liter atau lebih, maka inspirasi akan dihambat oleh reseptor regangan dalam otot polos paru (refleks hering breuer).
E. MASALAH PERNAPASAN
1. hipoksia
Hipoksia adalah defesiensi oksigen karena berkurangnya kadar oksigen di bandingkan kadar normalnya secara fisiologois dalam jaringan dan organ. Hipoksia dapat terjadi akibat kekurangan oksigen dalam atmosfir, anemia, gangguan sirkulasi darah, penyakit paru, adanya zat toksik (karbon monoksida atau sianida) .
2.Hiperkapnia
Hiperkapnia peningkatan CO2 dalam cairan tubuh dan sering di sertai dengan hipoksia.
3. Hipokapnia
Hipokapnia penurunan kadar CO2 dalam darah, biasanya terjadi akibat pernapasan cepatdan penghembusan CO2 menyebabkan terjadinya alkalosis (jumlah bikarbonat berlebih).
4 .Asfisia
Suatu kondisi hipoksia dan hiferkapnia akibat ketidakcukupan ventilasi polmonar.
5 .Dispenia
Kesukaran bernapas, dan berhentinya napas selama 3 menit atau di cekik sudah bisa menimbulkan kematian.
F. PERTUKARAN DAN TRANSPORT GAS
Pertukaran gas terjadi antara udara luar dengan darah dalam membran respitatori. Udara yang kita butuhkan dari atmosfir untuk dapat di manfaatkan oleh tubuh membutuhkan proses yang kompleks, yang meliputi.
1) Ventilasi, adalah pergerakkan udara masuk dan keluar dari paru-paru. Ada 3 kekuatan yang berperan dalam ventilasi yaitu
a. Kemampuan untuk merenggangkan merupakan sifat daoat di renggangkannya paru-paru dan dinding.
b. Tekanan surfaktan. Perubahan tekanan permukaan alkeolus mempengaruhi kemampuan komvliance paru.
c. Otot-otot pernapasan ventilasi sangat membutuhkan otot-otot pernapasan untuik mengembangkan rongga toraks.
2) Perfusi
Perfusi fulmunari adalah pergerakkan aliran darah melalaui sirkulasi pulmunari.Darah di pompakan masuk ke paru-paru melalaui ventrikel kanan kemudian masuk ke arteri pulmunal.Arteri pulmunal kemudian bercabang dua kanan dan kiri selanjutnya masuk ke kafiler paru untuk terjadi pertukaran gas.
3) Difusi
Difusi adalah proses pertukaran oksigen dan karbon dioksida dari alveolus ke kafiler pulmonal melalui membrane, dari area dengan konsentrasi tinggi ke area dengan konsentrasi rendah. Ada beberapa factor yang mempengaruhi kecepatan difusi di antaranya :
a. Perbedaan tekanan pada membran, makin besar perbedaan tekanan makin cepat pula proses difusi.
b. Besarnya area membran, makin luas area membran difusi maka makin cepat difusi melewati membrane.
c. Keadaan tebal tipis membran, makin tipis, makin cepat proses difusi.
d. Koovesien difusi yaitu kemampuan terlarut suatu gas dalam cairan membrane paru makin tinggi koevisien makin cepat pula difusi.
