FISIOLOGI RESPIRASI.doc

FISIOLOGI RESPIRASIDr. Ratna Indriawati, M Kes

TIU : o Mahasiswa dapat menjelaskan struktur dan fungsi system respirasi o Mahasiswa dapat menjelaskan mekanisme pernafasan o Mahasiswa dapat menjelaskan regulasi pernafasan

TIK :o Mahasiswa dapat menjelaskan anatomi dan fungsi sel, jaringan,

oragan dan system pernafasan o Mahasiswa dapat menjelaskan hukum, factor-faktor yang

mempengaruhi proses bernafas o Mahasiswa dapat menjelaskan refleks bersin o Mahasiswa dapat menjelaskan kapasitas dan volume paru o Mahasiswa dapat menjelaskan regulasi dan pusat pernafasan

FUNGSI :

x Mengangkut oksigen ke jaringanx Membuang karbon dioksida

Sistem respirasi dibagi menjadi 2 menurut fungsinya yaitu pars konduktoria (saluran napas) dan pars respiratoria. Pars konduktoria berfungsi menghantarkan udara napas dari lingkungan sekitar masuk ke saluran napas. Pars konduktoria terdiri dari cavum nasi ,laring, trachea, bronchus primer, bronchus secunder, bronchus tertier, bronkhiolus dan alveolus di bronchiolus terminalis Pars respiratoria adalah bagian system respirasi yang mampu melakukan

proses difusi O2-CO2 di mulai dari bronkhiolus respiratorius, ductus alveolaris, saccus alveolaris, atrium dan berakhir di alveolus.

Pada waktu kita menarik napas (proses inspirasi) oksigen dari lingkungan sekitar kita ambil, akan tetapi udara napas yang kita ambil tidak semata-mata hanya mengandung oksigen saja, ada partikel lain yang terbawa udara napas yang kadang-kadang adalah partikel yang membahayakan tubuh kita,

sehingga udara napas dalam saluran napas kita mengalami proses pembersihan oleh komponen bulu-bulu hidung, concha dengan gerakan turbulensi yang menyebabkan tidak ada partikel yang berukuran lebih

Fisiologi Respirasi | BLOG: MISC ’09 | Source : ELS FK UMY 1

besar dari 6 mikrometer dapat masuk ke paru melalui hidung, mucus yang melapisi sepanjang epithel saluran napas dan cilia yang akan menggerakkan partikel tidak berguna yang melekat pada mucus ke arah luar,

juga adanya nodulus limfatikus pada lamina propria saluran napas. Udara napas yang masuk ke saluran napas juga mengalami proses penghangatan oleh karena suhu tubuh kita lebih besar dari pada suhu di lingkungan sekitar kita. Komponen yang berperan dalam menghangatkan udara napas adalah anyaman kapiler darah (plexus venosus) yang paling banyak ditemukan di cavum nasi (rongga hidung). Di samping itu, udara napas yang masuk ke saluran napas juga dilembabkan oleh mucus kelenjar seromucosa dan sel goblet yang terletak di antara epitel pseudostratificatum kolumner penyusun dinding trachea dan bronchus. Kebutuhan oksigen pada sel-sel tubuh kita berlangsung terus-menerus, sehingga saluran napas dipertahnkan selalu terbuka agar suplay oksigen berjalan lancer. Oleh karena itu komponen saluran napas yang berperan penting agar saluran napas selalu terbuka adalah kartilago hyaline pada trachea yang berbentuk seperti huruf C dan lempeng-lempeng kartigo pada bronchus, bronkhiolus, dan berakhir di bronkhiolus terminalis.

Pertukaran difusi O2-CO2 paling optimal terjadi pada alveolus. Secara makroskopis alveolus tampak seperti kumpulan buah anggur. Ada 2 macam sel epitel penyusun dinding alveolus yaitu pneumocytus tipe I berbentuk pipih selapis dan pneumocytus tipe II berbentuk kuboid selapis. Pneumocytus tipe II berufngsi menghasilkan surfactant yaitu senyawa yang melapisi permukaan alveolus berfungsi untuk menurunkan tegangan permukaan alveolus, sehinga alveolus tidak kollaps pada waktu kontraksi.

STRUKTUR :x Paru : jutaan alveoli ( hidung+mulut trachea – bronchiolus ) –

pulmonary ventilationx Tracheax Glottisx Hidung

STRUKTUR DASARx Aerasi darahx Memperbaharui oksigenx Membuang karbon dioksidax Masing-masing alveolus dikelilingi jaringan kapiler dengan


x Membran yang tipis – duffusi gas menjadi lebih muah

HIDUNG Prakondisi Udara

x Menghangatkan (warming )x Melembabkan (humidifying)x Membersihkan (cleansing)

Permukaan dalam hidung :o Luas – hangat, lembabo Turbin – turbulensi

PHARYNX DAN LARYNXPHARYNX ( THROAT )TRACHEAESOPHAGUS

x Pemisahan udara pernapasan dan makanan dikontrolx Oleh reflex saraf local. Apabila makanan menyentuh pharynx segera

pita suara (vocal cords) menutup danx Epiglottis secara otomatis menutup sehingga makanan berpindah

arah menuju ke esophagus.

FUNGSI PITA SUARAx Bagian larynx yang memproduksi suarax Membuka-menutupnya disebabkan oleh otot larynxx Menebal – menipisx Vibrasi (udara pernapasan) bunyix Pitchesx Pembentukan kata merupakan fungsi mulut dan larynx. Kualitas bunyi:

bibir, pipi, gigi, lidah, palatumx Bunyi, pernapasan, pita suara dan mulut harus dikontrol pada waktu

yang bersamaan oleh: area Broca (left hemispher)

REFLEKS BATUK (CAUGH) DAN BERSIN (SNEEZE)x Agar udara pernapasan tetap bersihx Diawali dengan adanya irritant yang menyentuh glottis, trachea atau

bronchus medulla sist.resp + larynx batuk


x Kontraksi kuat otot pernapasan tekanan tinggi di paru – pita suara tertutup. Mendadak terjadi pembukaan pita suara udara dg tekanan tinggi keluar dg. Kecepatan 70 miles/jam : benda asing, mucus dan lainnya keluar.

x Reflex bersin pada prinsipnya sama dengan batuk, hanya tempat terjadinya perangsangan yang berbeda – di hidung.

ALIRAN UDARA PARUPARU :DIKELILINGI DAN DILINDUNGI OLEH

Sternum Columna vertebralis Costae Diaphragma

OTOT PERNAFASANOTOT INSPIRASI :

o Diaphragma o Intercostalis externa o Sebagian otot leher

OTOT EXPIRASI :o Abdominalis o Intercostalis interna

TEKANAN PARUTekanan Alveolar

Inspirasi volume gas > tekanan udara menurun Tekanan negatip alveoli : - 3 mm Hg. Menarik udara ke dalam alveoli. Expirasi + 3 mmHg, udara keluar dari alveoli Pernapasan maximal - 80 mmHg atau +100 mmHg

Terjadi pada saat berolahraga berat.

Tekanan Intrapleura - 5 mmHg

SURFACTAN : A surface active agent Detergent, menurunkan tegangan permukaan

SPIROMETRIx Volume Tidal

Jumlah udara yang masuk dan keluar paru pada saat bernapas biasa


500 ml

x Frekuensi pernapasan setiap menitnya adalah 12 kalix Jadi sekitar 6 L udara per menit yang masuk dan keluarx Kapasitas Inspirasi

jumlah udara pernapasan pada saat inspirasi maksimal sebesar 3000 ml.

x Volume Cadangan Expirasi : jumlah udara pernapasan x Setelah Expirasi maksimal sebesar 1100 ml.x Volume residu dan kapasitas residu fungsionalx Vol. Residu : 1.200 ml. Kapasitas Residu Fungsional

(Vol.Residu+vol.cadangan Exp. )x Kapasitas Vital : inspirasi maksimal diikuti dengan expirasi maksimal,

sebesar : 4.500 ml. x Athlet pria dapat mencapai 6.500 mlx Wanita kurus : 3000 mlx K.V. ditentukan oleh:

kekuatan otot resp. (strength) tahanan (resistan) dinding dada dan paruContoh:

poliomyelitis ( otot lemah ) tbc ( pengembangan paru)

Jadi K.V amat penting untuk menilai kemampuan fungsi sist. Pernapasan.

DEAD SPACE ( ruang rugi/mati ) Total vol. : 150 ml. Alveolar Ventilation, merupakan pengukuran paling penting untuk mengetahui effektivitas pernapasan (jumlah total Udara pernapasan baru yang masuk) besarnya 12x350 ml= 4.200 ml per menit. Max. = 100 l/menit, min. = 1.200 ml.

TRANSPORT GAS MELALUI MEMBRANx Luas = 60 m2

x Surfactantx Sel epithelx Ruang interstiil – jaringan ikat endothel kapiler

TRANSPORT GAS MELALUI JARINGAN


x Diffusi oxygen alveoli darahx Diffusi oxygen darah aringanx Transport oxygen oleh hbx Transport carbon dioxida

Bereaksi dengan air carbonic acid (di erythrocyt) Carbaminohemoglobin Terlarut

x Pusat di batang otakx Otot utama : diaphragma ( n. phrenicus ) Reflex Hering-Breuer

o Mencegah overinflation + overdeflationo Mempertahankan ritme pernapasan

x Intrinsik : medullax Extrinsik: Refl. Hering Breuerx Failure

Cerebral concussionKelainan intracerebral (menekan medulla)PoliomyelitisObat tidur (suicide)

REGULASI VENTILASI ALVEOLAR:Efek CO2 thd. Ventilasi alveolar

Kadar yg. Tinggi merangsang pusat pernapasan (frekuensi+kedalaman)

Acidosis Alkalosis

Kadar ion Hydrogen Kenaikan kadar CO2 diikuti kenaikan H ion

Deficiency Oksigen Chemoreceptor

Efek Latihan (exercise)

Faktor lain: Tekanan darah Psychic stimulation Sensory impulses Bicara

PUSAT PERNAFASAN


“Pusat pernapasan” berada di sebelah bilateral medula oblongata dan pons. Daerah ini dibagi menjadi 3 kelompok neuron utama :

(1) kelompok pernapasan dorsal, di bagian dorsal medula yang terutama menyebabkan inspirasi, (2) kelompok pernapasan ventral, terletak di ventromedial medula, (3) pusat pneumotaksik, di seblah dorsal bagian superior pons, yang membantu mengatur kecepatan dan pola bernapas.

Kelompok Pernapasan Dorsal x Terletak di sepanjang dorsal medulla juga di nucleus solitariusx Akhir dari n. vagus dan glossopharingeus yang membawa sinyal dari

kemoreseptor dan baroreseptor perifer dan dari parux Mengeluarkan potensial aksi otomatis secara berulang mengatur

irama pernapasanx Rangsangannya selalu menimbulkan inspirasi

x Sinyal ke otot inspirasi naik secara perlahan (ramp signal) dan berhenti secara tiba-tiba pengisian volume paru menjadi lebih baik

x Inspirasi tenang hamper seluruhnya dikontrol oleh pusat ini

Pusat Pernapasa Ventralx Terletak di anterior kelompok pernapasan dorsal, sepanjang medulla,

terdapat juga di nucleus ambigus rostralis dan nucleus retroambigus kaudalis

x Tidak aktif selama respirasi normal dan tenang

x Jika O2 rendah atau CO2 tinggi, kelompok pernapasan dorsal terangsang kuat dan akan diteruskan ke kolompok pernapasan ventral dank e otot inspirasi-ekspirasi sehingga respirasi menjadi kuat

x Tidak mengatur irama

Pusat Pneumotaksikx Terletak di dorsal nucleus paravertebralis di atas ponsx Mengalirkan impuls secara terus menerus ke area inspirasi untuk

mematikan titik ramp inspirasi membatasi waktu inspirasi

x Jika sinyal dari pusat pneumotaksik kuat, waktu inspirasi cepat periode inspirasi cepat frekuensi pernapasan permenit meningkat

x Sebaliknya jika melemah

Pusat Apneax Membantu mekanisme inspirasi


x Dalam keadaan normal fungsinya tak terlihat (tertutup fungsi pusat pneumotaksik)

Hukum dasar aliran udara inspirasi dan ekspirasi :Hukum Boyle :

x Peningkatan volume akan menurunkan tekanan gas dan sebaliknya, penurunan volume akan meningkatkan tekanan gas

x Gas akan mengalir dari tekanan tinggi ke tekanan rendah

Mekanisme respirasi normal/istirahat :1. Proses inspirasi

rangsangan otomatis datang dari pusat pernafasan dorsal medula oblongata. Sinyal dibawa n. splenknikus ke diafragma diafragma berkontraksi perluasan volume thorak & paru + penurunan tekanan intra thorak udara atmosfer mengalir masuk ke paru

2. Proses ekspirasirangsang dari pusat pernafasan dorsal di medula oblongata dihentikan oleh pusat pneumotaksik di medula oblongata sinyal terhenti diafragma relaksasi rongga thorak menyempit tekanan naik udara keluar.

Pengaturan pernafasan pada orang yang berolah raga/latihan :x Kontraksi otot membutuhkan ATP meningkatkan metabolisme

pembentukkan ATP oksigendarah menurun, karbondioksida darah meningkat.

x Penurunan oksigen darah merangsang kemoreseptor di bulbus aorta & bulbus karotis n. vagus pusat pernafasan dorsal MO & pusat pernafasan ventral MO peningkatan sinyal ke diafragma & otot-otot inspirasi & ekspirasi pernafasan cepat dan kuat.

x Peningkatan karbondioksida darah berdifusi melalui sawar darah otak ke cairan serebrospinal & terjadi reaksi CO2 + H2O H2CO3 H+ + HCO3

- (kadar ion H+ akan merangsang kemosensitif MO) rangsangan ke pusat pernafasan ventral & dorsal peningkatan frekuensi & kekuatan inspirasi dan ekspirasi.

KepustakaanGanong WF, 2003, Review of Med. Phys, 21sd Ed., Guyton AC and Hall JE, 2000, Textbook of Med. Phys, 10th Ed, Saunders

Philadelphia


RESPIRASI

Pulmo dan Traktus Respirasi

Respirasi adalah pertukaran oksigen dan karbondioksida antara udara dan sel-sel tubuh. Proses ini meliputi ventilasi(inspirasi dan ekspirasi), difusi oksigen dari alveolus paru ke darah dan karbondioksida dari darah ke alveolus paru, serta transpor oksigen ke sel tubuh dan oksigen dari sel tubuh.

Berdasarkan definisi di atas, maka respirasi dibagi menjadi:

Respirasi eksternal, yaitu keseluruhan rangkaian kejadian yang terlibat dalam pertukaran oksigen dan karbondioksida antara lingkungan eksternal dan sel tubuh.

Respirasi internal, yaitu proses metabolisme intrasel yang berlansung didalam mitokondria, yang menggunakan oksigen dan menghasilkan karbondioksida selama penyerapan energi dari molekul nutrien.

Yang akan dibahas pada kali ini adalah respirasi eksternal yang mencakup pulmo, yang terletak di dalam rongga dada dan traktusnya yang dimulai dari hidung hingga bronkus.

HIDUNG (NASAL)

Nasal dibentuk oleh os nasal, processus frontalis maxillae, bagian nasal os frontalis, cartilago septi nasi, cartilago nasi lateralis dan cartilago nasi ala nasi major dan minor. Otot hidung tersusun dari M. Nasalis dan M. Depresor septi nasi. Perdarahan hidung bagian luar disuplai oleh cabang-cabang


A. Facialis, A. Dorsalis nasi(cabang A. Ophtalmica) dan A. Infraorbitalis(cabang A. Maxilaris interna). Pembuluh baliknya menuju V. Facialis dan V. Ophtalmica. Persarafan otot-otot hidung oleh N. Facialis; kulit pada sisi medial punggung hidung sampai ujung hidung oleh cabang infratrochlearis dan nasalis eksternus N. Ophtalmicus; kulit pada sisi lateral di[persarafi oleh cabang infraorbitalis N. Maxilaris.

Hidung terdiri dari:

Nares Nasi, adalah 2 pintu masuk yang ada pada bagian inferior hidung bagian luar.

Alae Nasi, biasa disebut cuping hidung/sayap hidung.

Septum Nasi, adalah sekat pemisah antara rongga hidung kiri dan kanan, dan kedua rongga ini akan berkesinambungan di posterior dengan nasopharinx melalui choana(apertura nasi posterior). Tersusun atas lamina perpendicularis ossis ethmoidale, os vomer, cartilago septi nasi.

Vestibulum Nasi

Berada di belakang nares anterior, terdapat vibrissae, kelenjar keringat dan kelenjar sebasea. Tersusun dari epitel berlapis gepeng. Pada bagian superior dorsal dibatasi limen nasi.

Concha Nasalis

Berada pada dinding lateral cavum nasi.Terbagi menjadi 3 bagian yang diselingi oleh meatus nasi:

Concha Nasalis Superior, terdiri dari epitel olfaktorius yang terdiri dari 4 macam sel yaitu sel olfaktorius, sel penyokong/sustentakuler, sel basal, dan sel sikat.

Concha Nasalis Media, dilapisi oleh epitel bertingkat torak bersilia bersel goblet.

Concha Nasalis Inferior, dilapisi oleh epitel yang sama dengan Concha Nasalis media, namun pada lapisan epitelnya terdapat plexus venosus/sweel bodies yang berdinding tipis sehingga mudah berdarah.

Meatus Nasi Superior, terdapat muara sinus ethmoidalis posterior.

Meatus Nasi Media, ke arah anterior berkesinambungan dengan atrium meatus nasi medius, pada bagian cranialnya terdapat agger nasi. Pada sisi lateral terdapat bulla ethmoidalis yang dibagian bawahnya terdapat hiatus semilunaris. Pada bagian inferiornya terdapat prosesus uncinatus ethmoidalis, dan kearah anterosuperior menjadi infundibulum ethmoidale(muara sinus etmoidale anterior)

Meatus Nasi Inferior, berisi muara ductus nasolacrimalis.

Regio Penghidu


Tersusun dari sel olfaktorius. Berada disebelah cranial; dimulai dari atap rongga hidung, meluas ke setinggi concha nasalis superior dan bagian septum nasi yang ada dihadapan concha tersebut

Regio pernafasan

Tersusun dari epitel bertingkat torak bersilia bersel goblet, terdapat juga glandula nasalis dan noduli limfatisi. Lamina propria bersatu dengan periosteum/perikondrium membentuk membrana Schneider.

Dimulai dari cavum nasi hingga ke nasopharynx.

Sinus Paranasalis

Tersusun atas epitel bertingkat torak bersilia bersel goblet. Lamian propria melekat pada peritoneum.

Terdiri dari 4 sinus dengan letak yang berbeda, yaitu sinus maxilaris, sinus ethmoidale, sinus sphenoidale, sinus frontalis.

PHARYNX Udara dari rongga hidung masuk ke faring. Faring terdiri dari nasopharynx, oropharynx, dan laryngopharynx.

Nasopharynx, terdiri dari epitel bertingkat bersilia bersel goblet, pada bagian posteriornya terdapat tonsilla pharyngea, juga terdapat osteum pharyngeum tuba auditiva, tonsilla tuba.

Oropharynx, tersusun dari epitel berlapis gepeng, yang bila dilanjutkan ke superior menjadi epitel mulut, ke inferoir menjadi epitel oesophagus.

Laryngopharynx, Tersusun dari berbagai jenis epitel, sebagian besar dari epitel berlapis gepeng tanpa lapisan tanduk.

Pada bagian belakang pharynx terdapat larynx tempat terletaknya pita suara (plica vocalis). Masuknya udara melalui faring akan menyebabkan pita suara bergetar dan terdengar sebagai 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.

LARYNXTerletak pada garis tengah bagian depan leher, sebelah dalam kulit, glandula tyroidea, dan beberapa otot kecila, dan didepan laringofaring dan bagian atas oesophagus.Laring merupakan struktur yang lengkap terdiri atas:


1. cartilago yang berjumlah 9. Cartilago thyroidea, cartilago cricoidea, 2 cartilago arytenoidea tersusun dari tulang rawan hialin. Tulang rawan epiglotis, T.R. cuneiforme, T.R. corniculatum dan ujung cartlago arytenoidea tersusun dari tulang rawan elastin.

EpiglotisCartilago yang berbentuk daun dan menonjol keatas dibelakang dasar lidah. Epiglottis ini melekat pada bagian belakang V cartilago thyroideum.Plica aryepiglottica, berjalan kebelakang dari bagian samping epiglottis menuju cartilago arytenoidea, membentuk batas jalan masuk laring.

Tersusun dari tulang rawan hialin. Memiliki kelenjar campur dan jaringan limfoid.

Mempunyai dua permukaan yaitu pars ligual pada bagian anterior yang tersusun dari epitel berlapis gepeng tanpa lapisan tanduk, dan pars laryngeal yang tersusun dari epitel bertingkat torak bersilia bersel goblet.

Cartilago cricoidea

Cartilago berbentuk cincin signet dengan bagian yang besar dibelakang. Terletak dibawah cartilago tyroidea, dihubungkan dengan cartilago tersebut oleh membrane cricotyroidea. Cornu inferior cartilago thyroidea berartikulasi dengan cartilago tyroidea pada setiap sisi. Membrana cricottracheale menghubungkan batas bawahnya dengan cincin trachea I.

Cartilago arytenoidea

Dua cartilago kecil berbentuk piramid yang terletak pada basis cartilago cricoidea. Plica vokalis pada tiap sisi melekat dibagian posterio sudut piramid yang menonjol kedepan.

2. Membarana yaitu menghubungkan cartilago satu sama lain dan dengan os. Hyoideum, membrana mukosa, plika vokalis, dan otot yang bekerja pada plica vokalis.

M. Intrinsik larynx menghubungkan cartilago dengan daerah disekelilingnya, berperan untuk proses menelan.

M. ekstrinsik larynx, menghubungkan tulang tulang rawan, berperan untuk fonasi.

Plica Vocalis

Plica vocalis adalah dua lembar membrana mukosa tipis yang terletak di atas ligamenturn vocale, dua pita fibrosa yang teregang di antara bagian dalam cartilago thyroidea di bagian depan dan cartilago arytenoidea di bagian belakang. Ersusun atas epitel berlapis gepeng tanpa lapisan tanduk. Membrana mukosa tepat di atas plica vocalis sejati. Bagian ini tidak terlibat dalam produksi suara. Selama respirasi tenang, plica vocalis ditahan agak berjauhan sehingga udara dapat keluar-masuk. Selama respirasi kuat, plica vocalis terpisah lebar. Di antara 2 lipatan plica vocalis ini terdapat rima vocalis atau rima glotidis.

Plica Ventrikularis


Disebut juga pita suara palsu. Tersusun atas epitel bertingkat torak bersilia bersel goblet, diantara dua lipatannnya terdapat rima vestibuli. Rima vestibuli dan rima vocalis membentuk glotis yang meluas ke lateral menjadi sinus/ventrikulus larynx Morgagni.

OtotOtot-otot kecil yang melekat pada cartilago arytenoidea, cricoidea, dan thyroidea, yang dengan kontraksi dan relaksasi dapat mendekatkan dan memisahkan plica vocalis. Otot-otot tersebut diinervasi oleh nervus cranialis X (vagus).

FonasiSuara dihasilkan olch vibrasi plica vocalis selama ekspirasi. Suara yang dihasilkan dimodifikasi oleh gerakan palatum molle, pipi, lidah, dan bibir, dan resonansi tertentu oleh sinus udara.

Laring dapat tersumbat oleh:

(a) benda asing, misalnya gumpalan makanan, mainan kecil

(b) pembengkakan membrana mukosa, misalnya setelah mengisap uap atau pada reaksi alergi

(c) infeksi, misalnya difteri

(d) tumor, misalnya kanker pita suara.

TRACHEAAdalah tabung fleksibel dengan panjang kira-kira 10 cm dengan lebar 2,5 cm. trachea berjalan dari cartilago cricoidea kebawah pada bagian depan leher dan dibelakang manubrium sterni, berakhir setinggi angulus sternalis (taut manubrium dengan corpus sterni) atau sampai kira-kira ketinggian vertebrata torakalis kelima dan di tempat ini bercabang mcnjadi dua bronckus (bronchi). Trachea tersusun atas 16 – 20 lingkaran tak- lengkap yang berupan cincin tulang rawan yang diikat bersama oleh jaringan fibrosa dan yang melengkapi lingkaran disebelah belakang trachea, selain itu juga membuat beberapa jaringan otot.

Trachea dibagi menjadi pars cartilagenia dan pars membranasea. Pada bagian posterior banyak kelenjar sepanjang lapisan muskular, yang dipersarafi N. Laryngeus recurens.

Trachea terdiri dari beberapa lapisan, yaitu:

Mukosa Trachea, tersusun dari epitel bertingkat torak bersilia bersel goblet.

Tunika Submukosa, tersusun dari jaringan ikat jarang, lemak, terdapat glandula trachealis pada bagian posterior.

Tunika Adventisia, mempunyai kelenjar campur dan merupakan jaringan fibroelastis yang berhubungan dengan luar pars cartilagenia.


BRONCHUSBronchus yang terbentuk dari belahan dua trachea pada ketinggian kira-kira vertebrata torakalis kelima, mempunyai struktur serupa dengan trachea dan dilapisi oleh jenis sel yang sama. Bronkus-bronkus itu berjalan ke bawah dan kesamping ke arah tampuk paru. Bronckus kanan lebih pendek dan lebih lebar, dan lebih vertikal daripada yang kiri, sedikit lebih tinggi darl arteri pulmonalis dan mengeluarkan sebuah cabang utama lewat di bawah arteri, disebut bronckus lobus bawah. Bronkus kiri lebih panjang dan lebih langsing dari yang kanan, dan berjalan di bawah arteri pulmonalis sebelurn di belah menjadi beberapa cabang yang berjalan kelobus atas dan bawah.

Cabang utama bronchus kanan dan kiri bercabang lagi menjadi bronchus lobaris dan kernudian menjadi bronchus segmentalis. Percabangan ini berjalan terus menjadi bronchiolus yang ukurannya semakin kecil, sampai akhirnya menjadi bronkhiolus terminalis, yaitu saluran udara terkecil yang tidak mengandung alveoli (kantong udara). Bronkhiolus terminalis memiliki garis tengah kurang lebih I mm. Bronkhiolus tidak diperkuat oleh cincin tulang rawan. Tetapi dikelilingi oleh otot polos sehingga ukurannya dapat berubah. Seluruh saluran udara ke bawah sampai tingkat bronkbiolus terminalis disebut saluran penghantar udara karena fungsi utamanya adalah sebagai penghantar udara ke tempat pertukaran gas paru-paru.

Alveolus yaitu tempat pertukaran gas assinus terdiri dari bronkhiolus dan respiratorius yang terkadang memiliki kantong udara kecil atau alveoli pada dindingnya. Ductus alveolaris seluruhnya dibatasi oleh alveoilis dan sakus alveolaris terminalis merupakan akhir paru-paru, asinus atau kadang disebut lobolus primer memiliki tangan kira-kira 0,5 s/d 1,0 cm. Terdapat sekitar 20 kali percabangan mulai dari trachea sampai Sakus Alveolaris. Alveolus dipisahkan oleh dinding yang dinamakan pori-pori kohn.

PULMO

Paru-paru terdapat dalam rongga thoraks pada bagian kiri dan kanan. Paru-paru memilki :

1. Apeks, Apeks paru meluas kedalam leher sekitar 2,5 cm diatas calvicula2. permukaan costo vertebra, menempel pada bagian dalam dinding dada

3. permukaan mediastinal, menempel pada perikardium dan jantung.

4. dan basis. Terletak pada diafragma

Paru-paru juga dilapisi oleh pleura yaitu parietal pleura dan visceral pleura. Di dalam rongga pleura terdapat cairan surfaktan yang berfungsi untuk lubrikasi. Paru kanan dibagi atas tiga lobus yaitu lobus superior, medius dan inferior sedangkan paru kiri dibagi dua lobus yaitu lobus superior dan inferior. Tiap lobus dibungkus oleh jaringan elastik yang mengandung pembuluh limfe, arteriola, venula, bronchial venula, ductus alveolar, sakkus alveolar dan alveoli. Diperkirakan bahwa stiap paru-paru


mengandung 150 juta alveoli, sehingga mempunyai permukaan yang cukup luas untuk tempat permukaan/pertukaran gas.

Paru dipersarafi oleh plexus pulmonalis. Paru, bronchi, pleura visceralis diperdarahi oleh Aa. Bronchiales cabang dari aorta descendens. Alveoli menerima darah teroksigenasi dari cabang-cabang terminal Aa.pulmonalis dan darah yang teroksigenasi meninggalkan kapiler alveoli masuk ke Vv. Pulmonales bermuara di atrium sinistra cor.

DINDING TORAX

Terancang segmental terdiri dari:

Bagian dorsal, terdiri atas deretan vertika 12 buah vertebra thoracal dan diskus intervertebrale.

Pada bagian lateral dibentuk dan dibatasi oleh 12 buah iga dan tiga lapis otot tipis yang membentang pada sela iga yang berdekatan.

Pada anterior, dibatasi oleh sternum. Manubrium dan corpus sterni membentuk angulus sterni.

Apertura thoracis superior dibentuk oleh corpus vertebra T1 di posterior dan tepi medial iga 1 pada m,asing-masing sisi dan manubrium sterni di anterior.

Apertura thoracis inferior dibentuk corpus vertebra T12 di posterior dan tulang iga 12 dan ujung distal tulang iga 11di posterolateral; ujung-ujung distal cartilago costae 7-10 di anterolateral; dan processus xiphoideus di anterior.

Pada sela tiap iga terisi otot-otot, vena, arteridan saraf intercostales. Terdapat jaringan penyambung fascia endothoracica, fascia profunda, fascia superfisialis.

Otot-otot pada dinding thorax antara lain m.pectoralis major dan minor, m. Subclavius, m. Seratus anterior, m. Latissimus dorsi, mm.intercostalis internus dan externus, m. Tranversus thoracis, mm.subcostalis.

KAPASITAS PARU

Pengukuran dengan Spirometer

Pencatatan : Spirogram

1. Tidal Volume ( T.V )

Volume alun nafas, udara yang keluar masuk paru pada pernafasan tenang

1. Volume cadangan inspirasi ( I.R.V )

Volume udara maksimal yang dapat masuk paru sesudah inspirasi biasa


1. Volume cadangan ekspirasi ( E.R.V )

Jumlah udara maksimal yang dapat dikeluarkan dari paru sesudah ekspirasi biasa

1. Volume residu ( R.V )

Udara yang masih tersisa dalam paru sesudah ekspirasi maksimal, terdiri dari:

- volume kolaps

- volume minimal

Volume Kolaps : udara yang masih dapat dikeluarkan dari paru sesudah ekspirasi maksimal bila paru kolaps

Volume Minimal : Udara yang masih tinggal dalam paru sesduah paru kolaps

(Digunakan di ilmu kedokteran kehakiman untuk membuktikan apakah bayi lahir meninggal atau mati sesudah lahir)

1. Kapasitas inspirasi ( I.C )

I.C = TV + IRV

1. Kapasitas Residu Fungsional ( F.R.C )

FRC = ERV + RV

1. Kapasitas Vital ( V.C )

VC = IRV + TV + ERV

(Menggabarkan kemampuan pengembangan paru)

1. Kapasitas Paru Total ( T.L.C )

TLC = VC+ RV

Ruang Rugi

Ruangan dari hidung / mulut sampai dengan Br. Terminalis

- Tidak terlibat pada pertukaran gas

- hanya berfungsi sebagai saluran

Dibedadakn dalam ruang rugi anatomi dan ruang rugi fisiologi


Ruang Rugi Fisiologi = Ruang Rugi Anatomi + Ruang Rugi Alveoler (Alveol yang tidak berfungsi)

Ventilasi : Pulmonal dan Alveol

Ventilasi Pulmonal :

Jumlah udara yang keluar masuk paru / menit =

TV x Frekuensi pernafasan / menit

12 x 500 ml/menit = 6000 ml / menit

Ventilasi Alveol (Lebih penting) =

(TV – Vol. Ruang Rugi) x frekuensi pernafasan/menit

(500 – 150) x 12 = 4200 ml/menit

Pemeriksaan Fungsi Paru

1. Spirometer biasa

TV, IRV, ERV, IC, VC

1. Spirometer + Pengatur kecepatan pencatatan

- Volume ekspirasi Paksa ( Forced Expiratory Volume )

FEV 1 detik 83 % VC

FEV 3 detik 97 % VC

1. M.B.C ( Maximal Breathing Capacity ) :

Volume pernafasan semenit pada pernafasan sekuat-kuatnya dan secepat-cepatnya. 125 – 170 L / menit

Menentukan Gangguan Ventilasi

Kelainan Ventilasi :

Penyakit Paru Obstruktif Penyakit Paru Restriktif

Obstruktif : Penyempitan / penyumbatan saluran udara nafas

Tahanan jalan udara meningkat


FEV 1 dan MBC turun

Restriktif : Kemampuan Paru mengembang terhambat

Kelainan Restriktif ditandai dengan penurunan Compliance paru , VC, MBC

Cara mengukur FRC

Metoda Nitrogen Wash Out

Mulai dari Resting Expiratory O.P bernafas beberapa kali menggunakan O2 murni

Udara Ekspirasi dikumpulkan kedalam Spirometer

Ukur udara Ekspirasi selama 7 menit (diangap N2 paru sudah keluar )

Dengan mengetahui jumlah udara Ekspirasi dan kadar N2 didalamnya dapat diitung FRC menggunakan rumus :

FRC = Volume N2 x 100 / 78

78 % udara alveol = N2

22 % campuran O2, CO2 dan H2O

MEKANISME PERNAFASAN

Luas permukaan paru-paru yang luas, yang hanya dipisahkan oleh membran tipis dari sistem sirkulasi, secara teoritis mengakibatkan seseorang mudah terserang oleh masuknya benda asing (debu) dan bakteri yang masuk bersama udara inspirasi. Tetapi, saluran respirasi bagian bawah dalam keadaan normal adalah steril. Terdapat beberapa mekanisme pertahanan yang mempertahankan sterilitas ini. Kita telah mengetahui refleks menelan atau refleks muntah yang mencegah masuknya makanan atau cairan ke dalam trakea, juga kerja eskalator mukosiliaris yang menjebak debu dan bakteri kemudian memindahkannya ke kerongkongan. Selanjutnya, lapisan mukus yang mengandung faktor-faktor yang mungkin efektif sebagai pertahanan, yaitu immunoglobulin (terutama IIgA), PMNs, interferon, dan antibodi spesifik. Refleks batuk merupakan suatu mekanisme lain yang lebih kuat untuk mendorong sekresi ke atas sehingga dapat ditelan atau dikeluarkan. Makrofag alveolar merupakan pertahanan yang paling akhir dan paling penting terhadap invasi bakteri ke dalam paru-paru. Makrofag alveolar merupakan sel fagositik dengan ciri-ciri khas dapat bermigrasi dan mempunyai sifat enzimatik, Sel ini bergerak bebas pada permukaan alveolus dan meliputi serta menelan benda atau bakteri. Sesudah meliputi partikel mikroba maka enzim litik yang terdapat dalam makrofag akan membunuh dan mencernakan mikroorganisme tersebut tanpa menimbulkan reaksi peradangan yang nyata.Proses fisiologis respirasi di mana oksigen dipindahkan dari udara ke dalam jaringan-jaringan, dan karbon dioksida dikeluarkan ke udara ekspirasi dapat dibagi menjadi tiga stadium.


1. Stadium pertama adalah ventilasi, yaitu masuknya campuran gas-gas ke dalam dan ke luar paru-paru.

2. Stadium ke dua, transportasi, yang terdiri dari beberapa aspek :

(1) difusi gas-gas antara alveolus dan kapiler paru-paru (respirasi eksterna) dan antara darah sistemik dan selsel jaringan;

(2) distribusi darah dalam sirkulasi pulmoner dan penyesuaiannVa dengan distribusi udara dalam alveolus-alveolus; dan

(3) reaksi kimia dan fisik dari oksigen dan karbon dioksida dengan darah.

1. Respirasi sel atau respirasi interna merupakan stadium akhir dari respirasi. Selama respirasi ini metabolit dioksidasi untuk mendapatkan energi, dan karbon dioksida terbentuk sebagai sampah proses metabolisme sel dan dikeluarkan oleh paru-paru.

VentilasiUdara bergerak masuk dan keluar dari paru-paru karena selisih tekanan yang terdapat antara atmosfer dan alveolus oleh kerja mekanik otot-otot. Seperti yang telah disebutkan sebelumnya, dinding toraks berfungsi sebagai hembusan. Seiama inspirasi, volume toraks bertambah besar karena diafragma turun dan iga terangkat akibat kontraksi beberapa otot. M. sternokleidomastoideus mengangkat sternum ke atas dan m. serratus, m. scalenus dan m. intercostalis externus berperanan mengangkat iga. Toraks membesar dalam tiga arah : anteroposterior, lateral dan vertikal. Peningkatan volume ini menyebabkan penurunan tekanan intrapleura, dari sekitar -4 mm Hg (relatif terhadap tekanan atmosfer) menjadi sekitar -8 mm Hg bila paru-paru mengembang pada waktu inspirasi. Pada saat yang sama tekanan intrapulmonal atau tekanan saluran udara menurun sampai sekitar -2 mm Hg (relatif terhadap tekanan atmosfer) dari 0 mm Hg pada waktu mulai inspirasi. Selisih tekanan antara saluran udara dan atmosfer rnenyebabkan udara mengalir ke dalam paru-paru sampai tekanan saluran udara pada akhir inspirasi sama lagi dengan tekanan atmosfer.Selama pernapasan tenang, ekspirasi merupakan gerakan pasif akibat elastisitas dinding dada dan paru-paru. Pada waktu m. intercostalis externus relaksasi, dinding dada turun dan lengkung diafragma naik ke atas ke dalam rongga toralks, menyebabkan volume toraks berkurang, m. interkostalis internus dapat menekan iga ke bawah dan ke dalam dengan kuat pada waktu ekspirasi kuat dan aktif, batuk, muntah, atau defekasi. Selain itu otot-otot abdomen mungkin berkontraksi sehingga tekanan intra abdominal membesar dan menekan diafragma ke atas. Pengurangan volume toraks ini meningkatkan tekanan iintrapleura maupun tekanan intrapulmonal. Tekanan intrapulmonal sekarang meningkat sampai sekitar I sampai 2 mmHg di atas tekanan atmosfer. Selisih tekanan antara saluran udara dan atmosfer sekarang terbalik sehingga udara mengalir ke luar dari paru-paru sampai tekanan saluran udara dan tekanan atmosfer sama kembali pada akhir ekspirasi. Perhatikan bahwa tekanan intrapleura selalu di bawah tekanan atmosfer selama siklus respirasi. Perubahan pada ventilasi dapat diperkirakan dengan tes fungsional paru-paru.


DifusiStadium ke dua proses respirasi mencakup proses difusi gas-gas melintasi membran antara alveolus-kapiler yang tipis (tebalnya kurang dari 0.5 um). Kekuatan pendorong untuk pernindahan ini adalah selisih tekanan parsial antara darah dan fase gas. Tekanan parsial oksigen dalam atmosfer pada

permukaan laut besarnya sekitar 149 mm Hg (21 persen dari 760 mm Hg). Pada waktu oksigen diinspirasi dan sampai pada alveolus maka tekanan parsial ini mengalami penurunan sampai sekitar 103 mm Hg. Penurunan tekanan parsial ini diperkirakan atas dasar fakta bahwa udara inspirasi tercampur dengan udara dalam ruang rugi anatomis saluran udara, dan dengan uap air. Ruang rugi anatomis ini dalam keadaan normal mempunyai volume sekitar 1 ml udara per pound berat badan (150 ml/150 lb pria). Hanya udara bersih yang sampai ke alveolus yang merupakan ventilasi efektif. Tekanan parsial oksigen

dalam darah vena campuran (PV 02) dalam kapiler paru-paru besarnya sekitar 40 mm Hg. Karena tekanan parsial oksigen dalam kapiler lebih rendah daripada tekanan dalam alveolus (P A02 = 103 mm Hg), maka oksigen dapat dengan mudah berdifusi ke dalam aliran darah. Selisih tekanan C02 antara darah dan alveolus yang jauh lebih rendah (6 mmHg) menyebabkan karbon dioksida berdifusi ke dalam alveolus. Karbon dioksida ini kemudian dikeluarkan ke atmosfer, di mana konsentrasinya pada hakekatnya nol. Selisih C02 antara darah dan alveolus memang kecil sekali tapi cukup karena dapat berdifusi kira-kira 20 kali lebih cepat dibandingkan dengan oksigen, melintasi membran alveolus-kapiler karena daya larutnya yang lebih besar.

Hubungan ventilasi-perfusi

Pemindahan gas secara efektif antara alveolus dan kapiler paru-paru membutuhkan distribusi udara dalam paru-paru dan perfusi (aliran darah) dalam kapiler. Dengan perkataan lain, ventilasi dan perfusi dari unit pulmoner harus sesuai. Pada orang normal dengan posisi tegak dan keadaan istirahat maka ventilasi dan perfusi hampir seimbang kecuali pada apeks paru-paru. Sirkulasi pulmoner yang bertekanan dan resistensi rendah mengakibatkan aliran darah di basis paru-paru lebih besar daripada di bagian apeks paru-paru, disebabkan pengaruh gaya tarik bumi. Tetapi ventilasinya cukup merata. Nilai rata-rata rasio antara ventilasi terhadap perfusi (V/Q) adalah 0,13. Angka ini didapatkan dari rasio rata-rata laju ventilasi alveolar normal (4 liter/menit) dibagi dengan curah jantung normal (5 liter/menit). keadaan normal dari ventilasi dan perfusi paru-paru yang seimbang mendekati nilai 0,8.Kebanyakan penyakit respirasi mengalami ketidakseimbangan antara proses ventilasi-perfusi. Akibatnya ventiIasi terbuang sia-sia (V/Q = tak terhingga). Unit respirasi abnormal yang ke dua merupakan shunt unit, di mana tak ada ventilasi, tetapi perfusi normal, sehingga perfusi terbuang sia-sia (V/Q = 0). Unit yang terakhir merupakan unit diam, di mana tidak ada ventilasi dan perfusi. Tentu saja terdapat variasi-variasi di antara ke tiga kasus ekstrim tersebut, tergantung dari keseimbangan secara menyeluruh antara ventilasi dan perfusi paru-paru. Penyakit paru-paru dan gangguan fungsional respirasi dapat diklasifikasikan secara fisiologis sesuai dengan jenis penyakit yang dialami, apakah menimbulkan shunt yang besar.


REAKSI PADA PROSES PERNAFASAN

Sistem Buffer―Keseimbangan Asam-Basa

Berfungsi mempertahankan pH tubuh manusia antara 7,35-7,45. Bila tidak normal disebut alkalosis(pH menjadi lebih basa) dan asidosis (pH tubuh menjadi lebih asam dari normal).

Sistem buffertubuh antara lain H2CO3-M(kation monovalen―K+,Na+)HCO3(cairan luar sel), MH2PO4-M2HPO4(cairan intrasel), Oksihemoglobin-MHbO2, Hb bebas-MHb, protein bebas-Mprotein(dalam plasma)

RADIOLOGI

Proyeksi saluran pernapasan dapat dilakukan dengan cara Rontgen,ultrasonografi, ct scan, angiografi, pada pemeriksaan radiologis terdapat gambaran yang normal, tetapi bila terdapat ganguan akan terlihat.


FISIOLOGI RESPIRASI.doc

Documents

Transcript of FISIOLOGI RESPIRASI.doc