Keep up with our latest news and site updates

Subscribe Via RSS Reader

Selasa, 28 Desember 2010

Sistem pernapasan


Sistem pernapasan

Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas
Langsung ke: navigasi, cari
Gambar lengkap sistem pernapasan manusia.
Sistem pernapasan atau sistem respirasi adalah sistem organ yang digunakan untuk pertukaran gas. Pada hewan berkaki empat, sistem pernapasan umumnya termasuk saluran yang digunakan untuk membawa udara ke dalam paru-paru di mana terjadi pertukaran gas. Diafragma menarik udara masuk dan juga mengeluarkannya. Berbagai variasi sistem pernapasan ditemukan pada berbagai jenis makhluk hidup. Bahkan pohon pun memiliki sistem pernapasan.

Pernapasan dada

Pernapasan dada adalah pernapasan yang melibatkan otot antartulang rusuk. Mekanismenya dapat dibedakan sebagai berikut.
  1. Fase inspirasi. Fase ini berupa berkontraksinya otot antartulang rusuk sehingga rongga dada membesar, akibatnya tekanan dalam rongga dada menjadi lebih kecil daripada tekanan di luar sehingga udara luar yang kaya oksigen masuk.
  2. Fase ekspirasi. Fase ini merupakan fase relaksasi atau kembalinya otot antara tulang rusuk ke posisi semula yang dikuti oleh turunnya tulang rusuk sehingga rongga dada menjadi kecil. Sebagai akibatnya, tekanan di dalam rongga dada menjadi lebih besar daripada tekanan luar, sehingga udara dalam rongga dada yang kaya karbon dioksida keluar.

[sunting] Pernapasan perut

Pernapasan perut adalah pernapasan yang melibatkan otot diafragma. Mekanismenya dapat dibedakan sebagai berikut.
  1. Fase inspirasi. Fase ini berupa berkontraksinya otot diafragma sehingga rongga dada membesar, akibatnya tekanan dalam rongga dada menjadi lebih kecil daripada tekanan di luar sehingga udara luar yang kaya oksigen masuk.
  2. Fase ekspirasi. Fase ini merupakan fase relaksasi atau kembalinya otot diaframa ke posisi semula yang dikuti oleh turunnya tulang rusuk sehingga rongga dada menjadi kecil. Sebagai akibatnya, tekanan di dalam rongga dada menjadi lebih besar daripada tekanan luar, sehingga udara dalam rongga dada yang kaya karbon dioksida keluar.
Respirasi dalam biologi adalah proses mobilisasi energi yang dilakukan jasad hidup melalui pemecahan senyawa berenergi tinggi (SET) untuk digunakan dalam menjalankan fungsi hidup. Dalam pengertian kegiatan kehidupan sehari-hari, respirasi dapat disamakan dengan pernapasan. Namun demikian, istilah respirasi mencakup proses-proses yang juga tidak tercakup pada istilah pernapasan. Respirasi terjadi pada semua tingkatan organisme hidup, mulai dari individu hingga satuan terkecil, sel. Apabila pernapasan biasanya diasosiasikan dengan penggunaan oksigen sebagai senyawa pemecah, respirasi tidak melulu melibatkan oksigen.
Pada dasarnya, respirasi adalah proses oksidasi yang dialami SET sebagai unit penyimpan energi kimia pada organisme hidup. SET, seperti molekul gula atau asam-asam lemak, dapat dipecah dengan bantuan enzim dan beberapa molekul sederhana. Karena proses ini adalah reaksi eksoterm (melepaskan energi), energi yang dilepas ditangkap oleh ADP atau NADP membentuk ATP atau NADPH. Pada gilirannya, berbagai reaksi biokimia endotermik (memerlukan energi) dipasok kebutuhan energinya dari kedua kelompok senyawa terakhir ini.
Kebanyakan respirasi yang dapat disaksikan manusia memerlukan oksigen sebagai oksidatornya. Reaksi yang demikian ini disebut sebagai respirasi aerob. Namun demikian, banyak proses respirasi yang tidak melibatkan oksigen, yang disebut respirasi anaerob. Yang paling biasa dikenal orang adalah dalam proses pembuatan alkohol oleh khamir Saccharomyces cerevisiae. Berbagai bakteri anaerob menggunakan belerang (atau senyawanya) atau beberapa logam sebagai oksidator.
Respirasi dilakukan pada satuan sel. Proses respirasi pada organisme eukariotik terjadi di dalam mitokondria.


Fungsi umum sistem pernafasan
Sirkulasi (pertukaran) gas O2 & CO2 seluler
Menekan abdomen selama eliminasi urin dan feces dan melahirkan
Proses batuk dan bersin, merupakan reflek protektif.
Menghasilkan suara dan resonansi

Anatomi
Anatomi pernafasan tdd:
Bagian konduksi (conductions portion), membawa udara ke dan dari alveolus, tdk terjadi pertukaran gas.
struktur yg menyalurkan udara yg diinspirasi ke alveolus pada paru dan membawa udara ekspirasi dari paru-paru ke atmosfir. (hidung – faring – laring – trakhea – bronkus)
2. Area respirasi (respiration portion), yaitu pada alveolus yg merupakan unit fungsional, terjadi pertukaran gas

Hidung, fisiologi hidung
 3 proses:àa. Respirasi
Filtrasi
Penghangatan
Pelembaban
 bag. Medial rongga hidungàb. Penerimaan sensasi bau
 epithellium olfactory.à
 pembentukan suara fonetikàc. Ruang resonansi

Faring
Larynx
Fisiologi laring:
 vokalisasiàProduksi suara
 cegah terjadi aspirasi ke dalam trakheobronchial.à saat menelan: katup menutup àKatup
 tekanan batang trakcheobronchial tinggi.à pita suara tertutup àKatup saat batuk

Trachea
 fungsi: sekresi mucus.àDi dalamnya terdapat Pseudostratified ciliated columnar epithelium memiliki sel goblet
 fungsi: Memicu refleks batukàCilia

Bronchus
Dua bagian:
Bronchus kanan: lebih pendek, besar & memiliki lumen yg besar, terdiri dari lobus atas, tengah & bawah.
Bronchus kiri: terdiri dari lobus atas & bawah.

Fungsi: menyalurkan udara menuju paru-paru
-  mensuplai segmen bronchopulmoner.à bronchiolus : fungsi àBronchus
Setiap segmen bronchus memiliki >50 terminal bronchiolus
Setiap bronchiolus membentuk >2 ductus alveolus
Dinding bronchus mengandung carttilago & otot-otot polos.
 resistensi jalan nafas meningkatà lumen sempit à bronchospasme àOtot polos berkontraksi

RESPIRATIONS PORTIONS

 ductus alveolaràBronchiolus  > Alveolus 300 jutaà14 juta 
Dinding alveolus mengandung membran alveolar & cairan interstitial (serabut kolagen)
-  berikatan dengan Hbà melalui proses difusi pada dinding alveoli àPertukaran gas O2 dan CO2 di dlm paru


Pulmo
Organ yg terdapat dlm rongga thorax
Terdiri dari paru kiri ( 2 lobus) & kanan (3 lobus)
Paru dilapisi oleh membran serosa (pleura visceral)
Dinding thorax dilapisi oleh pleura parietal
Diantara  fungsi untukàkedua pleura ada rongga yg berisi cairan: ± 10-20 cc  menurunkan gaya gesek permukaan kedua pleura saat bernafas.

Definisi pernafasan/respiration
Respiration, adalah pertukaran gas antara individu dan
Lingkungan. (kozier : 1991) atau
Keseluruhan proses pertukaran gas antara udara atmosfir
dan darah dan antara darah dengan sel-sel tubuh.
Dibagi menjadi 2 bagian :

Respirasi Eksternal: proses pertukaran O2 & CO2 ke dan dari paru ke dalam  O2 masuk ke dalam darah dan CO2 + H2O masuk ke paru paruàdarah.  kemudian dikeluarkan dari tubuh

2. Respirasi internal/respirasi sel: proses pertukaran O2 &  peristiwaàCO2 di tingkat sel  biokimiawi untuk proses kehidupan

Proses pernafasan, tdd dari 3 bagian :
Ventilasi pulmonal
yaitu masuk dan keluarnya aliran udara antara atmosfir dan alveoli paru. Yang terjadi mll proses bernafas (inspirasi dan ekspirasi).
Disfusi gas (oksigen dan karbondioksida) antara alveoli dan kapiler pulmonal
Transport O2 & CO2 melalui darah ke dan dari sel jaringan

Mekanik pernafasan
Masuk dan keluarnya udara dari atmosfir ke dalam paru-paru dimungkinkan olen peristiwa mekanik pernafasan sbb:

Inspirasi (inhalasi) : masuknya O2 dari atmosfir & CO2 ke dlm jalan nafas.
Otot difragma kontraksi dan kubah difragma turun,
 RuangàOtot intercostalis externa menarik dinding dada agak keluar   udara masukà teknan dalam alveolus menurun àdalam dada membesar  paru-paru

Ekspirasi (exhalasi): keluarnya CO2 dari paru ke atmosfir melalui jalan nafas.
Otot  difragma naik,àdifragma dan m. intercotalis interna relaksasi.   tekananà dan ruang didalam dada mengecil àdinding dada masuk ke dalam   udara keluar dari paru-paruàdalam alveolus meningkat
Proses ekspirasi berlangsung pasif


Satu kali bernafas = 1 x inspirasi dan 1 x ekspirasi
Otot-otot yang membantu dalam respirasi:
Inspirasi:
Utama: Diafragma & intercostalis eksterna
Tambahan: sternocleidomastoideus, scalenus
Ekspirasi: intercostalis interna & otot abdominalis (rectus transversus &
obliqus).

Mekanisme Bernafas
Inspirasi dan ekspirasi terjadi karena adanya kontraksi dan relaksasi otot-otot pernafasan
Selama inspirasi tenang, difragma dan m. interkonta ekterna berkontraksi dan volume thorax meningkat
Selam ekspirasi tenang. Otot-otot tersebut relaksasi dan recoil elastis paru-paru dan thorak yang menyebabkan penurunan volume thorax
Kekuatan inspirasi dan ekspirasi dibantu oleh kontraksi otot pernafasan asesoris

(www.mhhe.com/biosci/ap/foxhumphys/student/olc)

4. Transportasi gas pernafasan
a. Ventilasi
Selama inspirasi udara mengalir dari atmosfir ke alveoli. Selama ekspirasi sebaliknya

Udara yg masuk ke dalam alveoli mempunyai suhu dan kelembaban atmosfir. Udara yg dihembuskan jenuh dengan uap air dan mempunyai suhu sama dengan tubuh
. Difusi
Yaitu proses dimana terjadi pertukaran O2 dan CO2 pada pertemuan udara – darah. Tempat difusi yg ideal yaitu di membran alveolar-kapilar karena permukaannya luas dan tipis
Pertukaran gas antara alveoli dan darah terjadi secara difusi. Tekanan àparsial O2 (PaO2) dalam alveolus lebih tinggi dari pada dalam darah  O2 dari alveolus ke dalam darah.
Sebaliknya (PaCO2) darah > (PaCO2) alveolus

Perpindahan gas tergantung pada luas permukaan dan ketebalan dinding alveolus

Transportasi gas dalam darah

O2 perlu ditrasport dari paru-paru ke jaringan dan CO2 harus ditransport kembali dari jaringan ke paru-paru.

Beberapa faktor yg mempengaruhi dari paru ke jaringan
- Cardiac out put
- Jumlah eritrosit
- Exercise
- Hematokrot darah, akan meningkatkan vikositas darah
 mengurangi transport O2à menurunkan CO à

Perfusi pulmonal adalah aliran darah aktual melalui sirkulasi pulmonal

O2 diangkut dlm darah;
 (oksi Hb) / Oksihaemoglobin (98,5%)àdalam eritrosit bergabung dgn Hb
dalam plasma sbg O2 yg larut dlm plasma (1,5%)


CO2 dlm darah ditrasport sbg bikarbonat
Dalam eritosit sbg natrium bikarbonat
Dalam plasma sbg kalium bikarbonat
Dalam larutan bergabung dengan Hb dan protein plasma
 C02 larut dalam plasmaà5 – 7 %
 HbNHCO3à Carbamoni Hb (carbamate) à15 – 20 %
Hb + CO2 HbC0
 bikarbonatà60 – 80%   HCO3à
CO2 + H2O H2CO3 - H+ + CO3-

4b.Pengukuran volume paru
Fungsi paru, yg mencerminkan mekanisme ventilasi disebut volume paru dan kapasitas paru

Volume paru dibagi menjadi :
volume tidal (TV) volume udara yang dihirup dan dihembuskan setiap kali bernafas.
Volume cadangan inspirasi (IRV) , volume udara maksimal yg dapat dihirup setelah inhalasi normal
Volume Cadangan Ekspirasi (ERV), volume udara maksimal yang dapat dihembuskan dengan kuat setelah exhalasi normal
Volume residual (RV) volume udara yg tersisa dalam paru-paru setelah ekhalasi maksimal

Kapasitas Paru
Kapasitas vital (VC), volume udara maksimal dari poin inspirasi maksimal
Kapasitas inspirasi (IC) Volume udara maksimal yg dihirup setelah ekspirasi normal
Kapasitas residual fungsiunal (FRC), volume udara yang tersisa dalam paru-paru setelah ekspirasi normal
Kapasitas total paru (TLC) volume udara dalam paru setelah inspirasi maksimal

Typical Values (young adult male of average size)
TV = 0.5-0.6 L (liters)
IRV = 3.0 L
ERV = 1.3 L
RV = 1.2 L

VC = 4.8 L ( 5 Liters)  VCà = TV + IRV + ERV
TLC = 6.0 L  TLCà = VC + RV
= TV + IRV + ERV + RV
FRC = 2.5 L  FRCà = RV + ERV
IC = 3.5 L à IC = TV + IRV
Note: "normal" values depend upon age, sex, and size

Sumber : www.acbrown.com/lung

5. Pengaturan pernafasan
5a. Jenis-jenis lokasi pusat nafas

Mekanisme pernafasan diatur oleh 2 faktor utama :
Pengendalian Oleh saraf

Pusat ritminitas di medula oblongata langsung mengatur otot otot pernafasan
Aktivitas medula dipengaruhi pusat apneuistik dan pnemotaksis
Kesadaran bernafas dikontrol oleh korteks serebri

Pusat Respirasi
a. Medullary Rhythmicity Area:
- Area Inspirasi & ekspirasi
- Mengatur ritme dasar respirasi

b. Pneumotaxic Area:
- Di bagian atas pons
- Membantu koordinasi transisi antara inspirasi &
ekspirasi
 mencegahà- Mengirim impuls inhibisi ke area inspirasi 
paru-paru terlalu mengembang

c. Apneustic Area:
- Membantu koordinasi transisi antara inspirasi &
ekspirasi
- Mengirim impuls ekshibisi ke area inspirasi

Saraf pernafasan :
 diafragmaàN. Phrenicus
 otot intercostaàN. Spinal thoraxic
Saraf simpatis dan parasimpatis

2. Pengendalian secara kimia
Pernafasan dipengaruhi oleh : PaO2, pH, dan PaCO2
Pusat khemoreseptor : medula, bersepon terhadap perubahan kimia pd CSF akibat perub kimia dalam darah.
Kemoreseptor perifer : pada arkus aortik dan arteri karotis
. Pengertian
Kebutuhan oksigenasi merupakan kebutuhan dasar manusia yang digunakan untuk kelangsungan metabolisme sel tubuh mempertahankan hidup dan aktivitas berbagai organ atau sel. Sistem tubuh yang berperan dalam kebutuhan oksigenasi terdiri atas saluran pernapasan bagian atas, bawah, dan paru.
a. Saluran Pernapasan Bagian Atas
Saluran pernapasan atas berfungsi menyaring, menghangatkan, dan melembabkan udara yang terhirup. Saluran pernapasan terdiri dari:
1) Hidung. Hidung terdiri atas nares anterior (saluran dalam lubang hidung) yang memuat kelenjar sebaseus dengan ditutupi bulu yang kasar dan bermuara ke rongga hidung dan rongga hidung yang dilapisi oleh selaput lendir yang mengandung pembuluh darah. Proses oksigenasi diawali dengan penyaringan udara yang masuk melalui hidung oleh bulu yang ada dalam vestibulum (bagian rongga hidung), kemudian dihangatkan serta dilembabkan.
2) Faring. Faring merupakan pipa yang memiliki otot, memanjang dari dasar tenggorok sampai esophagus yang terletak di belakang nasofaring (di belakang hidung), di belakang mulut (orofaring), dan di belakang laring (laringofaring).
3) Laring (Tenggorokan). Laring merupakan saluran pernapasan setelah faring yang terdiri atas bagian dari tulang rawan yang diikat bersama ligamen dan membran, terdiri atas dua lamina yang bersambung di garis tengah.

4) Epiglotis. Epiglotis merupakan katup tulang rawan yang bertugas membantu menutup laring pada saat proses menelan.

b. Saluran Pernapasan Bagian Bawah
Saluran pernapasan bagian bawah berfungsi mengalirkan udara dan menghasilkan surfaktan. Saluran ini terdiri dari:
1) Trakea. Trakea atau disebut sebagai batang tenggorok, memiliki panjang ± 9 cm yang dimulai dari laring sampai kira-kira ketinggian vertebra torakalis kelima. Trakea tersusun atas 16-20 lingkaran tidak lengkap berupa cincin, dilapisi selaput lendir yang terdiri atas epithelium bersilia yang dapat mengeluarkan debu atau benda asing.
2) Bronkus. Bronkus merupakan bentuk percabangan atau kelanjutan dari trakea yang terdiri atas dua percabangan kanan dan kiri. Bagian kanan lebih pendek dan lebar daripada bagian kiri yang memiliki 3 lobus atas, tengah, dan bawah, sedangkan bronkus kiri lebih panjang dari bagian kanan yang berjalan dari lobus atas ke bawah.
3) Bronkiolus. Bronkiolus merupakan saluran percabangan setelah bronkus.
4) Alveolus. Alveolus itu terdiri atas satu lapis tunggal sel epithelium pipih, dan disinilah darah hampir langsung bersentuhan dengan udara. Suatu jaringan pembuluh darah kapiler mengitari alveolus dan pertukaran gas pun terjadi.

c. Paru
Paru merupakan organ utama dalam sistem pernapasan. Paru terletak dalam rongga thoraks setinggi tulang selangka sampai dengan diafragma. Paru terdiri atas beberapa lobus yang diselaputi oleh pleura parietalis dan pleura viseralis, serta dilindungi oleh cairan pleura yang berisi cairan surfaktan.
Paru sebagai alat pernapasan utama terdiri atas dua bagian, yaitu paru kanan dan kiri. Pada bagian tengah organ ini terdapat organ jantung beserta pembuluh darah yang berbentuk kerucut, dengan bagian puncak disebut apeks. Paru memiliki jaringan yang bersifat elastis, berpori, serta berfungsi sebagai tempat pertukaran gas oksigen dan karbon dioksida.

2. Proses Oksigenasi
Proses pemenuhan kebutuhan oksigenasi tubuh terdiri dari tiga tahap, yaitu ventilasi, difusi gas, dan transportasi gas/perfusi.
a. Ventilasi
Ventilasi merupakan proses keluar dan masuknya oksigen dari atmosfer ke dalam alveoli atau dari alveoli ke atmosfer. Ada dua gerakan pernapasan yang terjadi sewaktu pernapasan, yaitu inspirasi dan ekspirasi. Inspirasi atau menarik napas adalah proses aktif yang diselenggarakan oleh kerja otot. Kontraksi diafragma meluaskan rongga dada dari atas sampai ke bawah, yaitu vertikal. Penaikan iga-iga dan sternum meluaskan rongga dada ke kedua sisi dan dari depan ke belakang. Pada ekspirasi, udara dipaksa keluar oleh pengendoran otot dan karena paru-paru kempis kembali, disebabkan sifat elastik paru-paru itu. Gerakan-gerakan ini adalah proses pasif.
Proses ventilasi dipengaruhi oleh beberapa hal, yaitu adanya perbedaan tekanan antara atmosfer dengan paru, adanya kemampuan thoraks dan paru pada alveoli dalam melaksanakan ekspansi, refleks batuk dan muntah.
b. Difusi gas
Difusi gas merupakan pertukaran antara oksigen di alveoli dengan kapiler paru dan CO2 di kapiler dengan alveoli. Proses pertukaran dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu luasnya permukaan paru, tebal membran respirasi, dan perbedaan tekanan dan konsentrasi O2.
c. Transportasi gas
Transportasi gas merupakan proses pendistribusian O2 kapiler ke jaringan tubuh dan CO2 jaringan tubuh ke kapiler. Transportasi gas dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu curah jantung (kardiak output), kondisi pembuluh darah, latihan (exercise), eritrosit dan Hb.

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar

TV OnLine

Live TV (Mivo TV-RCTI-TRANS TV-SCTV-GLOBAL TV):

 
2009 DARK ANGEL All Rights Reserved.
blogger theme designed by blogger templates