SISTEM PERNAPASAN

SISTEM PERNAFASAN

1.Pengertian Dan Fungsi Pernapasan

          Bernapas yaitu proses pengambilan O2 dari udara (inspirasi), dilanjutkan dengan penyaluran O2 ke jaringan tubuh, kemudian pengeluaran sisa metabolisme dari tubuh yang berupa CO2 (ekspirasi) melalui alat-alat pernapasan

          Pernafasan merupakan proses ganda,yaitu terjadinya pertukaran gas didalam  jaringan(pernafasan dalam) dan didalam paru-paru(pernafasan dalam).

Fungsi Pernapasan,yaitu :

a)       Mengambil oksigen yang kemudian dibawa oleh darah ke seluruh tubuh ( sel- selnya ) untuk mengadakan pembakaran.

b)      Mengeluarkan karbon dioksida ( CO2 ) yang terjadi dari sisa pembakaran, kemudia di bawa oleh darah ke paru- paru untuk dibuang ( karena tidak berguna lagi oleh tubuh )

c)       Menghangatkan dan melembabkan udara.

2.Organ- Organ Penyusun Sistem Pernapasan Pada Manusia

  

1.       Rongga hidung

pada rongga hidung dilapisi oleh selaput lendir yang sangat kaya akan pembuluh darah,bersambung dengan lapisan faring dan selaput lendir semua sinus yang mempunyai lubang masuk kedalam rongga hidung.Udara dari luar akan masuk lewat rongga hidung (cavum nasalis). Rongga hidung berlapis selaput lendir, di dalamnya terdapat kelenjar minyak (kelenjar sebasea) dan kelenjar keringat (kelenjar sudorifera). Selaput lendir berfungsi menangkap benda asing yang masuk lewat saluran pernapasan. Selain itu, terdapat juga rambut pendek dan tebal yang terdapat di dalam vestibulum.karena kontak dengan permukaan lendir yang dilaluinya,udara menjadi hangat dan karena penguapan air dari permukaan selaput lendir,udara menjadi lembab.selain itu rambut-rambut tersebut juga  berfungsi menyaring partikel kotoran yang masuk bersama udara. Juga terdapat konka yang mempunyai banyak kapiler darah yang berfungsi menghangatkan udara yang masuk.

Keuntungan yang diperoleh,Jika bernafas melalui hidung,  yaitu :

•        Udara yang masuk menjadi bersih karena terlebih dahulu disaring oleh bulu-bulu hidung dan selaput lender

•        Udara yang masuk mengalami penyesuain suhu sesuai dengan panas tubuh kita

•        Udara yang masuk mengalami penyesuaian kelembapan sesuai dengan kondisi tubuh.

2.       Faring (Tekak)

Udara dari rongga hidung masuk ke faring. Faring merupakan percabangan 2 saluran, yaitu saluran pernapasan (nasofarings) pada bagian depan dan saluran pencernaan (orofarings) pada bagian belakang. 

Hubungan faring dengan organ-organ lain : ke atas berhubungn dengan rongga hidung, dengan perantaraan lubang yang bernama koana, ke depan berhybungan dengan ronnga mulut, tempat hubungan ini bernama istmus fausium, ke bawah terdapat dua lubang,ke depan lubang laring, dank e belakang lubang esophagus.

          Rongga tekak dibagi dalam 3 bagian :

a)       Bagian sebelah atas yang sama tingginya dengan koana disebut nasofaring.

b)      Bagian tengah yang sama tingginya dengan istmus fausium disebut orofaring.

c)       Bagian bawah sekali dinamakan laringofaring.

3.       Laring

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

Laring terdiri dari 5 tulang rawan antara lain :

a)       Kartilago tiroid ( 1 buah ) depan jakun, sangat jelas terlihat pada pria.

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

c)       Kartilago krikoid ( 1 buah ) yang berbentuk cincin.

d)       Kartilago epiglotis ( 1 buah ).

Laring dilapisi oleh selaput lender, kecuali pita suara dan bagian epiglottis yang dilapisi oleh sel epithelium berlapis. Pada bagian belakang faring (posterior) terdapat laring (tekak) tempat terletaknya pita suara (pita vocalis). Pita suara berjumlah 2 buah, di bagian atas adalah pita suara palsu dan tidak mengeluarkan suara yang disebut dengan ventrikularis, di bagian bawah adalah pita suara sejati yang membentuk suara yang disebut dengan vokalis, terdapat 2 buah otot. Oleh gerakan 2 buah otot ini maka pita suara dapat bergetar dengan demikian pita suara ( rima glotidis ) dapat melebar dan mengecil, sehingga di sni terbentuklah suara.

Makan sambil berbicara dapat mengakibatkan makanan masuk ke saluran pernapasan karena saluran pernapasan pada saat tersebut sedang terbuka. Walaupun demikian, saraf kita akan mengatur agar peristiwa menelan, bernapas, dan berbicara tidak terjadi bersamaan sehingga mengakibatkan gangguan kesehatan.

  

4.       Tenggorokan (Trakea)

Batang tenggorokan berupa pipa yang panjangnya ± 10 cm, terletak sebagian di leher dan sebagian di rongga dada (torak). Dinding tenggorokan tipis dan kaku, dikelilingi oleh 16 sampai 20 cincin tulang rawan  dan pada bagian dalam rongga bersilia. Silia-silia ini berfungsi menyaring benda-benda asing yang masuk ke saluran pernapasan. Yang meishlkan trakea menjadi bronkus kiri dan bronkus kanan disebut karina.

5.       Cabang-cabang Tenggorokan (Bronkus)

Tenggorokan (trakea) bercabang menjadi dua bagian, yaitu bronkus kanan dan bronkus kiri. Struktur lapisan mukosa bronkus sama dengan trakea, hanya tulang rawan bronkus bentuknya tidak teratur dan pada bagian bronkus yang lebih besar cincin tulang rawannya melingkari lumen dengan sempurna. Bronkus bercabang-cabang lagi menjadi bronkiolus.

6.       Anak cabang batang tenggorok (bronkiolus)

Anak cabang batang tenggorok (bronkiolus) mengalami percabangan sesuai dengan jumlah gelambir paru-paru. Bronkiolus yang menuju paru-paru kanan bercabang tiga, sedangkan yang menuju paru-paru kiri bercabang dua. Pada ujung bronkiolus terdapat gelembung-gelembung yang sangat kecil.    

 

7.       Paru-paru (Pulmo)

Paru-paru terletak di dalam rongga dada bagian atas, di bagian samping dibatasi oleh otot dan rusuk dan di bagian bawah dibatasi oleh diafragma yang berotot kuat. Paru-paru ada dua bagian yaitu paru-paru kanan (pulmo dekster) yang terdiri atas 3 lobus dan paru-paru kiri (pulmo sinister) yang terdiri atas 2 lobus. Paru-paru dibungkus oleh dua selaput yang tipis, disebut pleura. Selaput bagian dalam yang langsung menyelaputi paru-paru disebut pleura dalam (pleura visceralis) dan selaput yang menyelaputi rongga dada yang bersebelahan dengan tulang rusuk disebut pleura luar (pleura parietalis).

Antara kedua pleura ini terdapat rongga ( kavum ) yang dikenal dengan kavum pleura. Pada keadaan normal, kavum pleura ini vakum sehingga paru-paru dapat berkembang kempis dan juga terdapat sedikit cairan ( eksudat ) yang berguna untuk meminyaki permukaan pleura, menghindarkan gesekan antara paru-paru dan dinding dada sewaktu ada gerakan bernapas.

Antara selaput luar dan selaput dalam terdapat rongga berisi cairan pleura yang berfungsi sebagai pelumas paru-paru. Cairan pleura berasal dari plasma darah yang masuk secara eksudasi. Dinding rongga pleura bersifat permeabel terhadap air dan zat-zat lain.

Paru-paru tersusun oleh bronkiolus, alveolus, jaringan elastik, dan pembuluh darah. Paru-paru berstruktur seperti spon yang elastis dengan daerah permukaan dalam yang sangat lebar untuk pertukaran gas.Di dalam paru-paru, bronkiolus bercabang-cabang halus dengan diameter ± 1 mm, dindingnya makin menipis jika dibanding dengan bronkus.

       Bronkiolus tidak mempunyai tulang rawan,tetapi rongganya masih mempunyai silia dan di bagian ujung mempunyai epitelium berbentuk kubus bersilia. Pada bagian distal kemungkinan tidak bersilia. Bronkiolus berakhir pada gugus kantung udara (alveolus).

Gbr. Alveolus yang diperbesar

Alveolus terdapat pada ujung akhir bronkiolus berupa kantong kecil yang salah satu sisinya terbuka sehingga menyerupai busa atau mirip sarang tawon. Oleh karena alveolus berselaput tipis dan di situ banyak bermuara kapiler darah maka memungkinkan terjadinya difusi gas pernapasan.     

3.       Fungsi masing-masing Organ Pernapasan

a.       Hidung

1)       Bekerja sebagai saluran udara pernafasan

2)      Sebagai penyaring udara pernapasan yang dilakukan oleh bulu-bulu hidung

3)      Dapat menghangatkan udara pernapasan oleh mukosa

4)      Membunuh kuman-kuman yang masuk, bersama-sama dalam pernapasan oleh leukosit yang terdapat dalam selaput lendir (mukosa)

b.       Tekak (faring)

Berfungsi senagai tempat persimpangan jalan pernapasan dengan jalan makanan.

c.       Pangkal tenggorok (laring)

Pada laring terdapat epiglotis berguna untuk menutup laring sewaktu kita menelan makanan. Dengan demikian makanan tidak masuk pada saluran pernafasan. Pada laring juga terdapat cairan yang berguna untuk menagkap debu dan kotoran yang masuk.

d.       Batang tenggorok (trakea)

Dinding sebelah dalam batang tenggorok mempunyai selaput lendir yang sel-selnya berambut getar yang berfunsi untuk mengeluarkan benda-benda asing yang masuk bersama-sama dengan udara pernapasan.

e.       Cabang tenggorok (bronkus) dan anak cabang tenggorok (bronkiolus)

Berfungsi meneruskan udara dari trakea ke paru-paru

f.       Paru-paru (pulmo)

Dalam paru-paru terdapat dalam alveolus yang berfungsi sebagai tempat pertukaran udara oksigen dan karbon dioksida.

4.       Mekanisme pernapasan pada manusia

Rongga hidung → faring → laring → trakea → bronkus → bronkiolus → alveolus → sel-sel tubuh.

Proses Pernapasan

Pada saat bernapas berlangsung dua proses yaitu inspirasi dan ekspirasi.

1.       Inspirasi

Inspirasi terjadi jika otot-otot antarrusuk melakukan kontraksi sehingga tulang-tulang rusuk dan tulang dada terangkat ke atas. Pada saat inspirasi, otot diafragma berkontraksi sehingga letaknya agak mendatar. Diafragma akan mendesak rongga perut hingga 5 cm ke bawah. Akibatnya rongga dada membesar. Membesarnya rongga dada menyebabkan paru-paru ikut membesar, akibatnya tekanan udara dalam paru-paru berkurang sehingga udara luar masuk.

 

2.       Ekspirasi

Ekspirasi terjadi jika otot-otot antarrusuk relaksasi, yaitu tulang rusuk dan tulang dada turun kembali ke kedudukan semula sehingga rongga dada mengecil. Ekspirasi juga terjadi jika otot diafragma mengendur kembali ke kedudukan semula, sehingga rongga dada mengecil dan paru-paru pun ikut mengecil. Oleh karena itu tekanan udara dalam paru-paru bertambah, akibatnya udara ke luar.

 

5.       Macam- macam Pernapasan Pada Manusia

Pernapasan Dada dan Pernapasan Perut

1)       Pernapasan dada

Pernapasan dada terjadi karena gerakan otot-otot antar tulang rusuk. Proses pernapasan dada di awali dengan kontraksi otot tulang rusuk, akibatnya tulang rusuk terangkat. Rongga dada mengembang sehingga terjadi inspirasi. Sebaliknya, saat otot antar tulang rusuk relaksasi, tulang rusuk kembali pada kedudukan semula. Rongga dada kembali mengecil sehingga udara keluar (ekspirasi).

2)      Pernapasan perut

Pernapasan perut terjadi akibat gerakan sekat diafragma. Sekat diafragma berkontraksi sehingga menjadi datar dan paru-paru mengembang ke arah perut. Akibatnya, paru-paru mengembang, udara luar masuk ke dalam paru-paru (inspirasi). Pada saat sekat diafragma relaksasi, paru-paru mengempis sehingga udara dalam paru-paru terdorong ke luar (ekspirasi).

 

Mekanisme pertukaran oksigen dan karbondioksida dari alveolus ke kapiler darah

Dalam keadaan biasa, manusia membutuhkan sekitar 300 cc oksigen sehari (24 jam) atau sekitar 0,5 cc tiap menit. Kebutuhan tersebut berbanding lurus dengan volume udara inspirasi dan ekspirasi biasa kecuali dalam keadaan tertentu saat konsentrasi oksigen udara inspirasi berkurang atau karena sebab lain, misalnya konsentrasi hemoglobin darah berkurang.

Oksigen yang dibutuhkan berdifusi masuk ke darah dalam kapiler darah yang menyelubungi alveolus. Selanjutnya, sebagian besar oksigen diikat oleh zat warna darah atau pigmen darah (hemoglobin) untuk diangkut ke sel-sel jaringan tubuh.

Hemoglobin yang terdapat dalam butir darah merah atau eritrosit ini tersusun oleh senyawa hemin atau hematin yang mengandung unsur besi dan globin yang berupa protein. 

      Gbr. .Pertukaran O2 dan CO2 antara alveolus dan Pembuluh darah yang menyelubungi

Secara sederhana, pengikatan oksigen oleh hemoglobin dapat diperlihat-kan menurut persamaan reaksi bolak-balik berikut ini :

Hb4 + O2→ 4 Hb O2

(oksihemoglobin)

berwarna merah jernih

Reaksi di atas dipengaruhi oleh kadar O2, kadar CO2, tekanan O2 (P O2), perbedaan kadar O2 dalam jaringan, dan kadar O2 di udara. Proses difusi oksigen ke dalam arteri demikian juga difusi CO2 dari arteri dipengaruhi oleh tekanan O2 dalam udara inspirasi.

Tekanan seluruh udara lingkungan sekitar 1 atmosfir atau 760 mm Hg, sedangkan tekanan O2 di lingkungan sekitar 160 mm Hg. Tekanan oksigen di lingkungan lebih tinggi dari pada tekanan oksigen dalam alveolus paru-paru dan arteri yang hanya 104 mm Hg. Oleh karena itu oksigen dapat masuk ke paru-paru secara difusi.

Dari paru-paru, O2 akan mengalir lewat vena pulmonalis yang tekanan O2 nya 104 mm; menuju ke jantung. Dari jantung O2 mengalir lewat arteri sistemik yang tekanan O2 nya 104 mm hg menuju ke jaringan tubuh yang tekanan O2 nya 0 - 40 mm hg. Di jaringan, O2 ini akan dipergunakan. Dari jaringan CO2 akan mengalir lewat vena sistemik ke jantung. Tekanan CO2 di jaringan di atas 45 mm hg, lebih tinggi dibandingkan vena sistemik yang hanya 45 mm Hg. Dari jantung, CO2 mengalir lewat arteri pulmonalis yang tekanan O2 nya sama yaitu 45 mm hg. Dari arteri pulmonalis CO2 masuk ke paru-paru lalu dilepaskan ke udara bebas.

Berapa minimal darah yang dibutuhkan untuk memenuhi kebutuhan oksigen pada jaringan? Setiap 100 mm3 darah dengan tekanan oksigen 100 mm Hg dapat mengangkut 19 cc oksigen. Bila tekanan oksigen hanya 40 mm Hg maka hanya ada sekitar 12 cc oksigen yang bertahan dalam darah vena. Dengan demikian kemampuan hemoglobin untuk mengikat oksigen adalah 7 cc per 100 mm3 darah.

Pengangkutan sekitar 200 mm3 C02 keluar tubuh umumnya berlangsung menurut reaksi kimia berikut:

C02 + H20 Þ (karbonat anhidrase) H2CO3

Tiap liter darah hanya dapat melarutkan 4,3 cc CO2 sehingga mempengaruhi pH darah menjadi 4,5 karena terbentuknya asam karbonat. Pengangkutan CO2 oleh darah dapat dilaksanakan melalui 3 Cara yakni sebagai berikut :

1.     Karbon dioksida larut dalam plasma, dan membentuk asam karbonat dengan enzim anhidrase (7% dari seluruh CO2).

2.       Karbon dioksida terikat pada hemoglobin dalam bentuk karbomino hemoglobin (23% dari seluruh CO2).

3.       Karbon dioksida terikat dalam gugus ion bikarbonat (HCO3) melalui proses berantai pertukaran klorida (70% dari seluruh CO2). Reaksinya adalah sebagai berikut.

CO2 + H2O Þ H2CO3 Þ H+ + HCO-3

Gangguan terhadap pengangkutan CO2 dapat mengakibatkan munculnya gejala asidosis karena turunnya kadar basa dalam darah. Hal tersebut dapat disebabkan karena keadaan Pneumoni. Sebaliknya apabila terjadi akumulasi garam basa dalam darah maka muncul gejala alkalosis.

Kapasitas Udara dalam Paru-paru

Volume paru-paru manusia sangat terbatas sehingga hanya dapat meghirup udara sebatas kapasitas paru-paru. Volume paru-paru setiap manusia berbeda-beda sesuai dengan ukuran paru-paru, kekuatan , dan cara bernafasnya. Jika kita bernafas secara normal, maka udara yang kita hidup dan dihembuskan ada sebanyak 0,5 liter. Volume udara sebanyak itu disebut udara pernafasan atau udara tidal.

Jika setelah bernafas normal, maka udara dari luar masih dapat kita hirup sedalam-dalamnya masuk ke paru-paru, udara demikian disebut udara komplementer. Volume udara komplementer ada sebanyak 1,5 liter. Begitu juga bila setelah bernafas normal ternyata kita masih dapat mengeluarkan udara dari dalam paru-paru dengan cara mengembuskan nafas sekuat-kuatnya, maka udara yang dikeluarkan itu disebut udara suplementer. Volume udara suplementer  ada sebanyak 1 liter.

Tabel : Kapasitas paru-paru

1. 2. 3. 4. 5. 6.

Udara pernafasan Udara komplementer Udara suplementer Udara kapasitas vital paru-paru Udara kapasitas total paru-paru Udara residu

0,5 liter 1,5 liter 1,5 liter 4 liter 5 liter 1 liter

Pada saat kita bernafas mengembuskan nafas sekuat-kuatnya, didalam paru-paru tetap masih ada udara sebanyak 1 liter. Udara demikian disebut udara sisa atau udara residu. Jika kita bernafas sedalam-dalamya dan menghembuskan sekuat-kuatnya, maka volume udara yang masuk dan keluar ada sebanyak 3,5 liter sampai 4 liter. Volume udara sebanyak itu disebut kapasitas vital paru-paru. Kapasitas paru-paru meliputi udara pernafasan, udara komplementer, dan udara suplementer. Daya tampung maksimal paru-paru (kapasitas total paru-paru) ada sebanyak lebih kurang 5 liter. Kapasitas vital paru-paru ditambah dengan udara residu.

6.       Pernapasan Jaringan

Darah merah (hemoglobin) yang banyak mengandung oksigen dari seluruh tubuh masuk ke dalam jaringan akhirnya mencapai kapiler, darah mengeluarkan O2 ke dalam jaringan, mengambil CO2 untuk dibawa ke paru-paru dan di paru-paru terjadi pernapasan eksterna.

7.       Gangguan dan penyakit yang pada sistem pernapasan manusia

Gangguan

a.       Asma

Penyempitan saluran pernapasan, misalnya karena debu, dingin.

b.       Tonsilitis

Peradangan pada tonsil (amandel) sehingga mengganggu pernapasan.

c.       Wajah adenoid (kesan wajah bodoh), disebabkan adanya penyempitan saluran napas karena pembengkakan kelenjar limfa atau polip, pembengkakan di tekak atau amandel.

d.       Asidosis, adalah kenaikan kadar asam karbonat dan asam bikarbonat dalam darah, sehingga pernapasan terganggu

e.       Hidung tersumbat

f.       Bersin-bersin

Penyakit

a.       TBC

Terganggunya proses difusi oksigen karena timbulnya bintil-bintil kecil pada alveolus yang disebabkan bakteri Mycobacterium tuberculosis.

b.       Influenza

Penyakit yang disebabkan oleh virus influenza.

c.       Pneumonia

Penyakit infeksi yang disebabkan oleh virus atau bakteri pada alveolus yang menyebabkan terjadinya radang paru-paru.

d.       Difteri, adalah penyumbatanpada rongga faring atau laring oloeh lendir yang dihasilkan kuman difteri.

Cara mengatasi Gangguan Sistem Pernapasan

1.       Cara mengatasi gangguan akibat alergi adalah memberikan antibiotik untuk menghentikan peradangan.

2.       Sementara pada paru-paru yang terluka diatasi dengan cara mengisi udara steril pada celah antar pleura.

3.       Pada penderita gangguan pernafasan karena tenggelam atau syok karena sengatan arus listrik, pusat pernafasan sedang terhenti sementara, sehingga gerakan bernafas juga sering berhenti sementara. Untuk mengatasinya perlu dengan pernafasan buatan. Alat untuk melakukan pernafasan buatan disebut pulmotor. Pernafasan buatan juga dapat dilakukan tanpa alat bantuan, namun dilakukukan antar mulut yang disebut cara Sylvester.

DAFTAR PUSTAKA

Pearce, Evelyn.2009.Anatomi dan Fisiologi Untuk Paramedis.Jakarta: PT. Gramedia Pustaka Utama

Syaifuddin.2006. Anatomi Fisiologi Untuk Mahasiswa Keperawatan.Jakarta: ECG

PB09