SISTEM PERNAFASAN PADA MANUSIA
Sistem pernafasan pada manusia terdiri
dari jaringan dan organ tubuh yang merupakan parameter kesehatan
manusia, jika salah satu sistem pernafasan manusia terganggu maka
secara otomatis segala sistem yang bekerja dalam tubuh manusia akan
terganggu dan hal ini jelas menimbulkan ketidak seimbangan proses
pertumbuhan manusia. Secara jangka panjang akan menimbulkan berbagai
macam penyakit.
Oleh sebab itu, saya mencoba
memberikan gambaran tentang proses dan sistem pernafasan tubuh manusia
serta fungsinya masing-masing:
Sistem respirasi dapat dibagi menjadi :
- Saluran pernafasan atas ; terdiri atas bagian di luar rongga dada :
udara melewati hidung, kavitas nasalis, faring, laring dan trakea bagian
atas.
- Saluran pernafasan bawah ; bagian yang terdapat dalam rongga dada : trakea bagian bawah dan paru – paru .
Organ dan sistem pernafasan pada manusia:
- Berbentuk pyramid disertai dengan suatu akar dan dasar.
- Bagian ini terdiri dari :
1. Septum nasal membagi hidung menjadi sisi kiri dan sisi kanan yang disebut rongga nasal.
2. Naris eksternal di batasi oleh kartilago nasal.
3. Tulang hidung ; membentuk jembatan dan bagian superior kedua sisi hidung.
4. Empat pasang sinus paranasal ; frontal, etmoid, maksilar, dan fenoid.
berfungsi meringankan tulang cranial, memberi area permukaan tambahan
pada saluran nasal untuk menghangatkan dan melembabkan udara yang masuk,
memproduksi mucus, dan memberi efek resonansi untuk suara.
5. Rambut yang berada di dalam lubang hidung menghambat masuknya debu.
MEMBRAN MUKOSA NASAL / KAVITAS NASALIS
- Kavitas nasalis terdapat dalam tengkorak, dan dipisahkan oleh septum nasal.
- Bagian atas kavitas nasalis terdapat reseptor olfaktorius yg terdiri
dari sel – sel olfaktori yg mengalami spesialisasi u/ indera penciuman.
- Mukosa hidung adalah epitel bersilia dengan sel goblet yang memproduksi mukus.
- Bakteri dan partikel dari polusi udara yang terperangkap oleh mukus
dan disapu oleh silia menuju faring. Kebanyakan mukus ini akan ditelan
dan bakteri akan dihancurkan oleh asam HCl dalam getah lambung.
FARING
- Adalah suatu pipa muscular di belakang rongga hidung dan mulut dan di depan vertebra servikalis.
- Terdiri dari tiga bagian, yaitu :
1. Nasofaring : bagian yang paling tinggi terletak di belakang kavitas nasalis. Fungsinya hanya merupakan suatu jalannya udara.
2. Orofaring : terletak di belakang mulut; merupakan jalan untuk udara
dan makanan. Mukosanya berupa epitel gepeng bertingkat. Terdapat
Jaringan limfatik yang berfungsi untuk menghancurkan patogen yg
berpenetrasi ke mukosa
3. Laringofaring : bagian paling bawah faring. Bagian anteriornya
membuka menuju laring dan bagian posteriornya menuju esophagus.
Merupakan jalan untuk udara dan makanan.
LARING
Kotak suara yang menghubungkan faring dengan trakea. Tabung pendek
berbentuk seperti kotak triangular dan ditopang oleh tiga kartilago
tidak berpasangan (kartilago tiroid, kartilago krikoid , dan epiglotis )
dan tiga kartilago berpasangan ( kartilago ariteniod , kartilago
kornikulata, dan kartilago kuneiform ).
1. Epiglotis ad/ kartilago yang paling atas, pd saat menelan laring
terangkat dan epiglotis menutup dibagian puncak untuk mencegah makanan
masuk laring.
2. Mukosa laring ad/ epitel bersilia. Silia mukosa mendorong ke atas
untuk membuang mukus dan menangkap debu dan mikroorganisme.
TRAKEA
* Adalah pipa udara yang berbentuk tuba serta terletak di atas
permukaan anterior esophagus. Trakea merentang dari laring sampai ke
puncak paru, tempat ia bercabang menjadi brokus kiri dan kanan
* Trakea terbuka disebabkan tunjangan sederetan tulang rawan / kartilago ( 16 – 20 buah ) yang berbentuk ( C ) tapal kuda
* Trakea dilapisi epitel bertingkat dengan silia dengan sel goblet,. Sel
goblet yaitu sel yang menghasilkan mucus dan silia berfungsi menyapu
partikel yang berhasil lolos dari saringan di hidung, kearah faring
untuk kemudian ditelan atau diludahkan atau dibatukkan.
PERCABANGAN BRONKUS
1. Bronkus primer kanan dan kiri adalah cabang trakea; satu untuk masing
– masing paru. Bronkus primer (utama) kanan berukuran lebih pendek,
lebih tebal dan lebih lurus dibandingkan bronkus primer .
2. Setiap bronkus primer bercabang 9 sampai 12 kali untuk membentuk
bronki sekunder yang akan menuju lobus masing – masing paru ( tiga
kanan, dua kiri )
3. Bronkus tersier dengan diameter yang semakin kecil yang disebut
bronkiolus. Bronkiolus berakhir pada sebaran alveoli, suatu kantung
udara di paru- paru.
PARU – PARU
Paru – paru adalah organ berbentuk pyramid seperti spons dan berisi
udara, terletak terletak dikedua sisi jantung dalam rongga dada dan
dilindungi secara melingkar oleh rongga yang dibentuk oleh rangka iga
dan berisi udara.
- Paru kanan memiliki tiga lobus; paru kiri memiliki dua lobus.
- Paru-paru pada permukaan medial masing2 paru terdapat hillus(akar)
yang merupakan tempat masuk dan keluarnya pembuluh darah bronki,
pulmonar dari paru
Pleura adalah membrane penutup yang membungkus setiap paru.
- Pleura parietal melapisi rongga toraks (kerangka iga, diafragma, mediastinum)
- Pleura visceral melapisi paru dan bersambungan dengan pleura parietal di bagian bawah paru.
- Rongga pleura ( ruang intrapleural ) adalah ruang postensial antara
pleura parietal dan viseral yang mengandung cairan serosa yang mencegah
friksi dan menjaga kedua membran tetap bersama selama bernafas.
ALVEOLI
* Adalah tempat pertukaran gas pada paru – paru.
* Tersusun atas sel – sel alveoli tipe I, selapis epitel gepeng tipis untuk memungkinkan difusi gas.
* Dalam alveoli terdapat makrofag yang memfagosit patogen atau benda
lain yang mungkin tidak tersapu keluar oleh epitel bersilia dalam
bronkus.
* Masing-masing alveolus dilapisi lapisan tipis cairan jaringan yang
sangat penting untuk difusi gas, karena suatu gas harus melarut dalam
cairan agar dapat meninggalkan sel.
MEKANISME PERNAFASAN
- Ventilasi adalah pergerakan udara dari dan keluar alveoli.
- Pusat respirasi terdapat di medulla dan pons ( bagian dari otak )
- Otot – otot pernafasan adalah otot diafragma dan otot muskuli interkostale eksterni serta interni.
Dua aspek ventilasi adalah :
1. Inhalasi / inspirasi
* Inhalasi (inspirasi) adalah penarikan udara atau substansi lain ke dalam paru – paru.
* Impuls motorik dari medula berjalan sepanjang nervus frenikus menuju
diafragma, yang berkontraksi dan bergerak ke bawah. Impuls sepanjang
nervus interkostalis pada muskuli interkostale eksterni, yang menarik
iga ke atas dan ke luar.
* Rongga dada mengembang dan mengembangkan pleura parietalis.
* Pleura viseralis bersatu dengan pleura parietalis dan mengembang kemudian mengembangkan paru-paru.
* Saat paru-paru mengembang, tekanan intrapulmonal akan turun drastis di
bawah tekanan atsmosfer dan udara memasuki hidung melalui jalan napas
menuju alveoli.
2. Ekshalasi / ekspirasi
* Ekshalasi (ekspirasi) adalah proses penghembusan napas.
* Impuls mototrik dari medula menurun dan diafragma serta muskuli interkostale eksterni berelaksasi.
* Rongga dada menjadi lebih kecil dan mengompresi paru- paru.
* Paru-paru yang elastis mengerut dan mengompresi paru-paru
* Ketika tekanan intrapulmonal meningkat di atas teknan atsmosfer, udara
dipaksa keluar dari paru sampai kedeua tekanan menjadi sama lagi
* Dalam ekshalasi kuat membutuhkan kontraksi otot-otot lain yaitu
kontraksi muskuli interkostales interni menarik iga ke bawah dan membawa
lebih banyak udara keluar dari paru. Kontraksi otot – otot abdomen,
seperti muskuli rektus abdomen mengompresi organ – organ abdominal dan
menekan diafragma ke atas yang membawa udara keluar dari paru-paru.
Terdapat 3 tekanan berbeda dalam ventilasi, yaitu:
1. Tekanan atmosfer : tekanan udara; 760 mmHg pada permukaan laut. Semakin tinggi suatu tempat maka tek. atmosfer menurun.
2. Tekanan intrapleural : tekanan dalam ruang potensial pleura; tekanan ini selalu sedikit di bawah tekanan atsmosfer.
3. Tekanan intrapulmonal : tekanan
dalam pohon bronkus dan alveoli. Tekanan ini berfluktuasi antara di
bawah dan di atas tek. atsmosfer selama masing-massing siklus
pernapasan.
PERTUKARAN GAS
* Udara yang terinhalasi ( atsmosfer) adalah 21% O2 dan 0,04% CO2. Udara yang terekshalasi adalah 16% O2 dan 4,5% CO2.
* Difusi O2 dan CO2 dalam tubuh terjadi karena gradien tekanan. Gas akan
berdifusi dari daerah dengan tekanan parsial tinggi menuju daerah
dengan tekanan parsial rendah.
* Tekanan parsial suatu gas ( P ) dinyatakan dalam satuan mmHg adalah
tekanan yang dikeluarkan gas dalam suatu campuran gas, baik campuran
dalam bentuk gas ataupun cairan seperti darah.
* Respirasi eksternal : Pertukaran gas antara udara dalam alveoli dan
darah dalam kapiler pulmonal. PO2 dalam alveoli tinggi dan PO2 dalam
kapiler pulmonal rendah sehingga O2 berdifusi dari udara menuju
darah. PCO2 dalam alveoli rendah dan PCO2 dalam kapiler pulmonal tinggi
sehingga CO2 berdifusi dari darah menuju udara dan dihembuskan keluar.
* Respirasi internal : Pertukaran gas antara darah di kapiler sistemik
dan cairan jaringan (sel). PO2 dalam kapiler sistemik tinggi dan PO2
dalam cairan jaringan rendah sehingga O2 berdifusi dari darah menuju
cairan jaringan dan sel. PCO2 dikapiler sistemik rendah dan PCO2 dalam
cairan jaringan tinggi sehingga CO2 berdifusi dari cairan jaringan
menuju darah.
VOLUME PULMONAL
Volume udara dalam paru – paru dan kecepatan pertukaran saat inspirasi dan ekspirasi dapat diukur melalui spirometer.
Volume pulmonal dapat ditentukan :
1. Volume tidal ( VT ) adalah jumlah udara yang masuk dan keluar paru – paru selama pernafasan normal. Rata – rata volume tidal adalah 500 ml.
2. Volume cadangan inspirasi adalah
jumlah udara melebihi volume tidal yang bisa dicapai dengan bernafas
sedalam mungkin. Normalnya berkisar dri 2000 sampai 3000 ml.
3. Volume cadangan ekspirasi adalah
jumlah udara melebihi volume tidal yang bisa dikeluarkan dengan
ekspirasi paling kuat. Normalnya berkisar dari 1000 sampai 1500 ml.
4. Volume residual adalah jumlah udara yang tersisa di paru – paru sesudah ekspirasi terkuat. Rata – rata berkisar dari 1000 sampai 1500 ml.
5. Kapasitas vital adalah jumlah
udara yang terlibat pada inspirasi terdalam yang diikuti oleh ekspirasi
terkuat. Berarti total dari volume tidal, volume cadangan inspirasi dan
volume cadangan ekspirasi. Jumlah rata – rata berkisar dari 3500 sampai
5000 ml.