6. SISTEM RESPIRASI

7. SISTEM RESPIRASI

Pernapasan adalah peristiwa menghidup udara dari luar yang mengandung (oksigen) serta menghembus udara yang banyak mengandyng karbon dioksida sebagai sisa dari oksidasi keluar dari tubuh.Pengisapan udara ini disebut inspirasi dan menghembuskan disebut ekspirasi.
Jadi dalam paru-paru terjadi pertukaran zat antara oksigen yang ditarik dari udara masuk ke dalam darah dan CO2 dikeluarkan dari darah secara osmosis. Seterusnya CO2 akan dikeluarkan melalui traktus respiratorius (jalan pernapasan) dan masuk ke dalam tubuh melalui kapiler-kapiler vena pulmonalis kemudian masuk ke serambi kiri jantung (atrium sinistra) ↦ ke aorta ↦ seluruh tubuh (jaringan-jaringan dan sel-sel), disini terjadi oksidasi (pembakaran). Sebagai ampas (sisanya) dari pembakaran adalah CO2 dan zat ini di keluarkan melalui peredaran darah vena masuk ke jantung (serambi kanan/atrium dekstra) ↦ ke bilik kanan (ventrikel dekstra) dan disini keluar melalui arteri pulmonalis ke jaringan paru-paru.Akhirnya dikeluarkan menembus lapisan epitel dan alveoli. Proses pengeluaran CO2, ini adalah sebagian sisa metabolisme, sedangkan sisa metabolisme lainnya akan dikeluarkan melalui taktus urogenilatis dan kulit.
Setelah udara dari luar diproses, di dalam hidung masih terjadi perjalanan panjang menuju paru-paru (sampai alveoli).Pada laring terdapat epiglotis yang berguna untuk menutup laring sewaktu menelan, sehingga makanan tidak masuk ke trakea, sedangkan bernafas epiglotis terbuka begitu seterusnya.Jika makanan masuk ke dalam laring maka kita mendapat serangan batuk, untuk mencoba mengeluarkan makanan tersebut dari laring.Selain itu, dibantu oleh adanya bulu-bulu getar silia yaitu untuk menyaring debu-debu, kotoran dan benda asing.Adanya benda asing/kotoran tersebut memberikan rangsangan kepada selaput lendir dan bulu-bulu getar sehingga terjadi bensin, kadang terjadi batuk.Akibatnya benda asing/kotoran tersebut bisa dikeluarkan melalui hidung dan mulut.Dengan kejadian tersebut di atas udara yang masuk ke dalam alat-alat pernapasan benar-benar bersih.

A.    Organ Pernapasan

-Hidung
Hidung atau naso atau nasal merupakan saluran udara yang pertama, mempunya dua lubang (kavum nasi), dipisahkan oleh sekat hidung (septum nasi).Di dalamnya terdapat bulu-bulu yang berguna untuk menyaring udara, debu, dan kotoran yang masuk ke dalam lubang hidung.
1. Bagian luar dinding terdiri dari kulit
2. Lapisan tengah terdiri dari otot-otot dan tulang rawan

3. Lapisan dalam terdiri dari selaput lendir yang berlipat-lipat yang dinamakan karang hidung (konka nasalis), yang berjumlah 3 buah:

a. Konka nasalis inferios (Karang hidung bagian bawah)

b. Konka nasalis media (Karang hidung bagian tengah)

c. Konka nasalis superior (Karang hidung bagian atas)

Dintara konka ini terdapat 3 lekukan meutus yaitu meutus superior (lekukan bagian atas), meatus medialis (lekukan bagian tengah dan meatus inferior (lekukan bagian bawah). Meatus-meatus inilah yang dilewati oleh udara pernapasan, sebelah dalam terdapat lubang yang behubungan dengan dengan tekak, lubang ini disebut koana. Dasar rongga hidung dibentuk oleh tulang rahang atas, ke atas rongga hidung berhubungan dengan beberapa rongga yang disebut sinus paranasalis, yaitu sinus maksilaris pada rongga atas, sinus frontalis pada rongga tulang dahi, sinus sfenoidalis pada rongga tulang baji dan sinus etmoidalis pada rongga tulang pipih.

- Faring

Tekak/faring disebut tempat persimpangan antara jalan pernapasan dan jalan makanann, terdapat di bawa dasar tengkorak, di belakang rongga hidumg dan mulut sebelah depan ruas tulang leher. Hubungan faring dengan organ-organ lain, ke atas berhubungan dengan rongga hidung, dengan perantaraan lubang yang bernama koana; ke depan berhubungan dengan rongga mulut, tempat hubungan ini bernama istmus fausium; ke bawah terdapat 2 lubang; ke depan lubang laring; ke belakang lubang esfogasus. Di bawah selaput lendir terdapat jaringan ikat, juga di beberapa tempat terdapat folikel getah bening ini dinamakan adenoid.Di sebelahnya terdapat 2 buah tonsil kiri dan kanan dari tekak.Di sebelah belakang terdapat epiglotis (empang tenggorok) yang berfungsi menutup laring pada waktu menelan makanan. Rongga tekak terbagi dalam 3 bagian :
1. Bagian sebelah atas yang sama tingginya dengan koana disebut nasofaring.
2. Bagian tengah yang sama tingginya dengan istmus fausium disebung orofaring.

3. Bagian bawah sekali dinamakan laringofaring.

- Laring
Laring atau pangkal tenggorok merupak saluran udara dan bertindah sebagai pembentukan suara, teletak di depan bagian faring sampai ketinggian vertebrata servikalis dean masuk ke dalam trakea di bawahnya. Pangkal ternggorok itu dapat ditutup oleh sebuah empang tenggorok yang disebut epiglotis, yang terdiri dari tulang-tulang rawan yang berfungsi pada waktu kita menelan makanan menutupi laring.

Laring terdiri atas 5 tulang rawan, antara lain :

1. Kartilago (1 buah) depan jakun (adam's apple), sangat jelas terlihat pada pria.

2. Kartilago ariteanoid (2 buah) yang berbentuk beker.

3. Kartilago krikodi (1 buah) yang berbentuk cincin.

4. Kartlago epiglotis (1 buah).

Laring dilapisi oleh selaput lendir, kecuali pita suara dan bagian epiglotis yang dilapisi oleh sel epitelium berlapis.Pita suara ini berjumlah 2 buah; di bagian atas adalah pita suara palsu dan dan tidak mengeluarkan suara yang disebut dengan ventrikulis; dibagian bawah adalah pita suara yang sejati yang membentuk suara yang disebut vokalis, terdapat 2 buah otot.Oleh gerakan 2 buah otot ini maka pita suara yang dapat bergetar dengan demikian pita suara (rima gloditis) dapat melebar dan mengecil, sehingga di sini terbentuklah suara.
            Terbentuknya suara merupakan hasil dari kerja sama antara rongga mulut, rongga hidung, laring, lidah dan bibir. Pada pita suara palsu tidak terdapat otot, oleh karena itu pita suara ini tidak dapat bergetar, hanya antara kedua pita suara tadi dimasuki oleh aliran udara maka tulang rawan gondok dan tulang rawan berbentuk beker tadi diputar.Akhirnya pita suara dapat mengencang dan mengendor dengan demikian sela udara menjadi sempit atau luas.

-  Trakea

Trakea atau batang tenggorok merupakan lanjutan dari laring yang dibentuk oleh 16-20 cincin yang terdiri dari tulang-tulang rawan yang berbentuk seperti kuda kuda (huruf C).Sebelah dalam diliputi oleh selaput lendir yang berbulu getar yang disebut sel bersilia, hanya bergerak ke arah luar.Panjang trakea 9-11 cm dan di belakang terdiri dari jaringan ikat yang dilapisi oleh otot polos.

Sel-sel bersilia gunanya untuk mengeluarkan benda-benda asing yang masuk bersama-sama dengan udara pernapasan. Yang memisahkan trakea menjadi bronkus kiridan kanan disebut karina.

- Bronkus

Bronkus atau cabang tenggorok merupakan lanjutan dari trakea, ada 2 buah yang terdapat pada ketinggian vertebrata torakolis IV dan V, mempunyai struktur serupa dengan trakea dan dilapisi oleh jenis set yang sama. Bronkus itu berjalan ke bawah dan ke samping ke arah tampuk paru-paru.Bronkus kanan lebih pendek dan lebih besar daripada bronkus kiri, terdiri dari 6-8 cincin, mempunyai 3 cabang.Bronkus kiri lebih panjang dan lebih ramping dari yang kanan, terdiri dari 9-12 cincin mempunyai 2 cabang.Bronkus bercabang-cabang, cabang yang lebih kecil disebut bronkiolus (bronkioli).Pada bronkioli tak terdapat cincin lagi, dan pada ujung bronkolio terdapat gelembung paru/gelembung hawa atau alveoli.

- Paru-paru

Paru-paru merupakan sebuah alat tubuh yang sebagian besar terdiri dari gelembung (gelembung hawa, alveoli).Gelembung alveoli ini terdiri dari sel-sel epitel dan endotel.Jika dibentangan luas permukaannya lebih kurang 90 m².Pada lapisan ini terjadi pertukaran udara, O2 masuk ke dalam darah dan CO2 dikeluarkan dari darah.Banyaknya gelembung paru-paru ini kurang lebih 700.000.000 buah (paru-paru kiri dan kanan).

Paru-paru dibagi dua: paru-paru kanan, terdiri dari 3 lobus (belah paru), lobus pulmo dekstra superior, lobus media, dan lobus inferior. Tiap lobus tersusun oleh lobulus.Paru-paru kiri, terdiri dari pulmo sinistra lobus superior dan lobus inferior.Tiap-tiap lobus terdiri dari belahan yang lebih kecil bernama segmen. Paru-paru kiri mempunyai 10 segmen yaitu 5 buah segmen pada lobus superior, dan 5 buah segmen pada inferior. Paru-paru kanan mempunyai 10 segmen yaitu 5 buah segmen pada lobus superior, 2 buah segmen pada lobus medialis, dan 3 bua segmen pada lobus inferior. Tiap-tiap segmen ini masih terbagi lagi menjadi belahan-belahan yang bernama lobulus,

Kapasitas paru-paru merupakan kesanggupan paru-paru dalam menampung udara di dalamnnya. Kapasitas paru-paru dapat dibedakan sebagai berikut :

1.      Kapasiras total, yaitu jumlah udara yang dapat mengisi paru-paru pada inspirasi sedalam-dalamnnya. Dalam hal ini angka yang kita dapat tergantung pada beberap hal : kondisi paru-paru, sikap, dan bentuk seseorang.

2.      Kapasitas vital, yaitu jumlah udara yang dapat dikeluarkan setelah ekspirasi maksimal.   Dalam keadaan yang normal kedua paru-paru dapat menampung udara sebanyak kurang lebih 5 liter.Waktu ekspirasi, di dalam paru-paru masih tertinggal 3 liter udara.Pada waktu kita bernapas biasa, udara yang masuk ke dalam paru-paru 2.600 cm³ (2 1/2 liter).Jumlah pernapasan dalam keadaan normal orang dewasa 16-18 kali/menit, anak-anak kira-kira 24 kali/menit, dan bayi kira-kira 30 kali/menit. Dalam keadaan tertentu keadaan tersebut akan berubah, misalnya akibat dari suatu penyakit, pernapasan bisa bertambah cepat dan sebaliknya. Beberapa hal yang berhubungan dengan pernapasan:
~ Batuk, menghembuskan napas dengan tiba-tiba yang kekuatannya luar biasa, akibar dari salah satu rangsangan baik yang berasal dari luar maupun dari dalam. Misalnya dari luar bahan-bahan kimia yang merangsang selaput lendir di jalan pernapasan.
~ Bersin, pengeluaran napas dengan tiba-tiba akibat dari terangsangnya selaput lendir hidung, dalam hal ini udara keluar dan hidung dan mulut.

B.     Proses terjadinya pernapasan

Terbagi dalam 2 bagian yaitu inspirasi (menarik napas) dan ekspirasi (menghembuskan napas). Bernapas berati melakukan inspirasi dan ekspirasi secara bergantian, teratur, berirama dan terus-menerus.Bernapas merupakan gerak refleks yang terjadi pada otot-otot pernapasan.Refleks bernapas ini diatur oleh pusat pernapasan yang terletak di dalam sumsum penyambung (medula oblongata).Oleh karena itu seseorang dapat menahan, memperlambat, atau mempercepat napasnya, ini berarti bahwa refleks bernapas juga di bawah pengaruh korteks serebsi. Pusat pernapasan sangat peka terhadap kelebihan kadar CO2 dalam darah dan kekurangan dalam darah. Inspirasi terjadi bila muskulus diafragma telah mendapat rangsangan dari nervus frenikus lalu mengerut datar.
Muskulus interkostalis yang letaknya miring, setelah mendapat rangsangan kemudia mengerut dan tulang iga (kosta) menjadi datar.Dengan demikian jarak antara sternum (tulang dada) dan vertebrata semakin luas dan melebar. Rongga dada membesar maka pleura akan tertarik, yang menarik paru-paru sehingga tekanan udara di dalamnya berkurang dan masuklah udara di luar.

Ekspirasi, pada suatu saat otot-otot akan kendur lagi (diagfragma akan menjadi cekung, muskulus interkostalis miring lagi) dan dengan demikian rongga dada menjadi kecil kembali, maka udara di dorong keluar. Jadi proses respirasi atau pernapasan ini terjadi karena adanya perbedaan antara rongga pleura dan paru-paru.
Pernapasan dada.Pada waktu seorang bernapas, rangka dada terbesat bergerak, pernapasan ini dinamakan pernapasan dada.Ini terdapat rangka dada yang lunak, yaitu pada orang-orang muda dan pada perempuan.

Pernapasan perut.Jika pada waktu bernapas diafragma turun-naik, maka ini dinamakan pernapasan perut.Kebanyaan pada orang tua, karena tulang rawannya tidak begitu lembek dan bingkas lagi yang disebabkan oleh banyak zat kapur mengendap di dalamnya dan ini banyak ditemukan pada pria.

~ Fisiologi pernapasan

 Oksigen dalam tubuh dapat diatur menurut keperluan. Manusia sengat membuntukan oksigen dalam hidupnya, kalau tidak mendapatkan oksigen selama 4 meniat akan mengakibatkan kerusakan pada otak yang tidak dapat diperbaiki dan bisa menimbulkan kematian. Kalau penyediaan oksigen berkurang akan menimbulkan kacau pikiran dan anoksia serebralis, misalnya orang bekerja pada ruangan yang sempit, tertutup, ruang kapal, ketel uap, dan lain-lain. Bila oksigen tidak mencukupi maka warna darah merahnya hilang berganti kebiru-biruan misalnya yang terjadi pada bibir, telinga, lengan, dan kaki (disebut sianosis).

~ Pernapasan paru

Pernapasan paru merupakan pertukaran oksigen dan karbon dioksida yang terjadi pada paru-paru. Pernapadan melalui paru-paru atau pernapasan eksterna, oksigen diambil melalui mulut dan hidung pada waktu bernapas yang oksigen masuk melalui trakea sampai ke alveoli berhubungan dengan darah dalam kapiler pulmonar.Alveoli memisahkan oksigen dari darah, oksigen menembus membran, diambil oleh sel darah merah dibawa ke jantung dan dari jantung dipompakan ke seluruh tubuh.

~ Aliran darah melalui paru-paru

Aliran darah melalui paru-paru pada dasarnya sama dengan curah jantung karena itu faktor yang mengendalikan curah jantung terutama faktor perifer. Pembuluh paru berfungsi sebagai tabung yang pasif dan mudah meregang membesar pada peningkatan tekanan dan mengecil pada penurunan tekanan.Oksigen darah secara optimal perlu didistribusikan ke segmen-segmen paru yang alveolinya teroksigenasi atau berproses dengan baik. Bila konsentrasi oksigen dialveoli menurun di bawah normal, tekanan vaskuler meningkat. Pada kadar oksigen yang sangat rendah akan meningkatkan konstruksi arteri kecil. Vasokonstriktor disereksi oleh sel epitel sehingga alveous paru-paru  mempunyai peranan yang cukup besar dalam mengendalikan darah paru. Perangsangan serat vagus ke paru-paru menyebabkan tekanan vaskuler sedikit menurun dan perangsangan simpatis sedikiti naik pada tahanan kedua, pengaruh ini mungkin terjadi pada emboli kecil.

~ Pengaruh kenaikan curah jantung terhadap sirkulasi paru

Selama bekerja berat, aliran darah melalui paru meningkat sampai 4 kali lipat. Aliran ekstra ini ditampung dalam 2 cara :

1. Dengan meningkatkan jumlah kapiler yang terbuka sampai 3 kali.
2. Dengan merengangkan semua kapiler dan meningkatkan kecepetan aliran di setiap kapiler lebih dari 2 kali lipat.

Kemampuan paru untuk menampung kenaikan aliran darah yang besar ini akan mengemat energi jantung sisi kanan dan mencegah kenaikan yang berarti pada tekanan kapiler paru yang mencegah terjadi edema paru selama kenaikan curah jantung.

~ Dinamika kapiler paru

Dinding alveolus dibatasi oleh begitu banyak kapiler. Pada banyak tempat kapiler ini hampir saling bersentuhan satu sama lain. Darah kapiler mengalir pada dinding seperti lembaran.Tekanan kapiler paru rata-rata sekitar 2 mmHg dan tekanan arteri paru 15 mmHg sehingga tekanan kapiler paru-paru rata-rata terletak di antara nilai kedua tersebut.

Lamanya darah beredar di kapiler 0,8 detik. Peningkatan curah jantung akan memperpendek waktu sampai 0,3 detik. Permendekan ini akan membuka kapiler tambahan. Pada keadaan normal biasanya tertutup untuk menampung kenaikan aliran darah sehingga darah yang mengalir melalui kapiler teroksigenasi dan melepaskan kelebihan karbon dioksida.

Dinamika pertukaran cairan yang melalui kapiler paru secara kualitatif sama dengan dinamika cairan pada jaringan perifer. Namun secara kuantitatif terdapat perbedaan:

1.      Tekanan kapiler paru cukup rendah (kurang dari 7 mmHg) dibanging tekanan kapiler fungsional pada jaringan perifer (17 mmHg)

2.      Tekanan cairan interstisial dalam paru sedikit lebih negatif daripada tekanan cairan interstisialdi jaringan subkutan perifer.

3.      Kapiler paru lebih mudah dilalui oleh molekul protein sehingga tekana osmotik koloid pada cairan interstisial paru kira-kira 14 mmHg, yaitu kurang dari setengah tekanan osmotik koloid di jaringan perifer.

4.      Dinding alveolus sangat tipis dan epitel alveolus yang menutup permukaan alveolus sangat lemah sehingga sel-sel setiap tekanan positif dalam ruang interstisial lebih besar dari tekanan atmosfer (lebih dari 0 mmHg) yang menyebabkan cairan melimpah dari ruang intersial ke dalam alveolus.

~ Pengendalian pernapasan

Mekanisme pernapasan diatur dan dikendalika oleh 2 faktor utama yaitu kimiawi dan pengendalian saraf. Adanya faktor tertentu, merangsang pusat pernapasan, yang terletak di dalam medula oblongata, yang bila dirangsang mengeluarkan impuls yang disalurkan melalui saraf spinali ke otot pernapasan (otot diagfragma atau interkostalis).

~ Pengendalian oleh saraf

Pusat otomatik dalam medula oblongata mengalirkan imouls eferen ke otot pernapasan, melalui radiks saraf servikalis diantarkan ke diagfragma oleh saraf frenikus. Impuls ini menimbulkan kontraksi tirmik pada otot diafragma dan interkostalis yang kecepatannya kira-kira 15 kali/menit.

~ Pengendalian secara kimia

Pengendalian dan pengaturan secara kimia meliputi : frekuensi kecepatan dan dalamnya gerakan pernapasan. Karbon dioksida adalah produksi asam dan metabolisme dan bahan kimia yang asam ini merangsang pusat pernapasan untuk mengirim impuls saraf  yang bekerja atas otot pernapasan.

~ Dinamika pernapasan

Tekanan udara melalui saluran pernapasan menekan paru-paru ke arah dinding toraks. Tekanan dalam ruang pleura mencegah paru-paru menyusut dari dinding toraks dan memaksa paru-paru untuk mengikuti pergerakan pernapasan dinding toraks dan diagfragma.Tekanan ini meningkat pada waktu inspirasi dan gerakan pernapasan ini dihasilkan oleh otot pernapasan (gelang bahu).

~ Percampuran dalam hukum Dalton

Udara pernapasan bukan gas tunggal tetapi gas campuran. Molekus nitrogen (N₂) paling banyak 78,5% dari total atmosfer molekul gas, molekul oksigen 21%, molekus air 0,5% dan molekul CO2 0,04%. Tekanan atmosfer 760 mmHg merupakan efek perpaduan yang melibatkan setiap tipe dari molekul.Pada saat perpaduain ini konsentrasi tiap gas merupakan total tekanan.Perbandingan ini dikenal sebagai Hukum Dalton.Kontribusi tekanan oleh gas tunggal mewakili Tekanan parsial dari gas itu disingkat dengan "P". Semua tekanan parsial ditambah tekanan total yang diserap campuran gas, hubungan atmosfer disingkat :

PN₂ + PO₂ + PH₂O + PCO₂ = 760 mmHg

Sebagian tekanan pada gas dapat diperkiran misalnya tekanan oksigen
PO₂ = 21% x 760 mmHg = 160 mmHg