SISTEM PERNAPASAN PADA MANUSIA

 SISTEM PERNAPASAN PADA MANUSIA

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Mempelajari mata kuliah faal pada jurusan psikologi sangatlah penting karena ilmu faal adalah ilmu yang mempelajari tentang fungsi organ dan tubuh pada makhluk hidup yang saling terkait dengan ilmu psikologi lebih khusus subjeknya adalah manusia. Didalam ilmu psikologi banyak sekali teori-teori yang menyebutkan bahwa emosi, kecerdasan dan tingkah laku manusia selain dipengaruhi oleh lingkungan juga dipengaruhi oleh fungsi organ pada tubuh manusia.

Oleh karena itu muncullah ilmu psikologi faal yaitu suatu ilmu yang mempelajari tentang perilaku manusia berdasarkan fungsi organ dalam tubuh manusia. Untuk itu dalam mempelajari mata kuliah faal I pada jurusan Psikologi khususnya semester dua harus faham tentang fungsi  organ pada tubuh manusia, mulai dari pernafasan (Respirasi), Jantung (kardiovaskuler), Sistem sirkulasi, Sistem Pencernaan (Digesti) hingga pembuangan (Ekskresi). Dan semua sistem atau fungsi tersebut harus dalam keadaan seimbang atau homeostatis. Salah satu yang terpenting dalam beberapa sistem tersebut adalah sistem pernafasan dimana manusia setiap detiknya harus menghirup oksigen dan mengeluarkan karbondioksida dalam hidupnya.. maka dari itu perlu mempelari meliputi apa saja  organ-organ yang ada dalam sistem pernapasan dan apa fungsi dari masing-masing organ tersebut.

1.2. Rumusan Masalah

Dalam mempelajari sistem pernapasan ada beberapa hal yang perlu dipahami dan dimengerti. Beberapa hal tersebut yakni

1.      Jelaskan pengertian sistem pernafasan.

2.      Jelaskan organ-organ yang ada dalam sistem pernapasan beserta fungsinya

3.      Bagaimanakah mekanisme sistem pernapasan

4.      Jelaskan fungsi sistem pernafasan

5.      Jelaskan kelainan serta penyakit pada sistem pernapasan

1.3. Tujuan dan manfaat

Adapun beberapa tujuan dan manfaat yang diperoleh dalam mempelajari sistem pernapasan.

1.      Memahami pengertian sistem pernapasan pada manusia

2.      Mengetahui organ-organ yang ada dalam sistem pernapasan manusia beserta fungsi-fungsinya

3.      Memahami dan mengerti mekanisme sistem pernafasan

4.      Memahami fungsi sistem pernapasan

5.      Memahami dan mengerti kelainan serta penyakit pada sistem pernapasan

\

BAB II

PEMBAHASAN

2.1. Pengertan Sistem Pernafasan

Sistem Pernafasan atau Respirasi adalah Sistem pada manusia yang berfungsi untuk mengambil oksigen dari udara luar dan mengeluarkan karbondioksida melalui paru-paru. Pernapasan adalah suatu proses yang terjadi secara otomatis walau dalam keadaan tertidur sekalipun karena sistem pernapasan dipengaruhi oleh susunan saraf otonom.

Menurut tempat terjadinya pertukaran gas maka pernapasan dapat dibedakan atas 2 jenis, yaitu pernapasan luar dan pernapasan dalam.

Pernapasan luar adalah pertukaran udara yang terjadi antara udara dalam alveolus dengan darah dalam kapiler, sedangkan pernapasan dalam adalah pernapasan yang terjadi antara darah dalam kapiler dengan sel-sel tubuh.

Masuk keluarnya udara dalam paru-paru dipengaruhi oleh perbedaan tekanan udara dalam rongga dada dengan tekanan udara di luar tubuh. Jika tekanan di luar rongga dada lebih besar maka udara akan masuk. Sebaliknya, apabila tekanan dalam rongga dada lebih besar maka udara akan keluar.

Sehubungan dengan organ yang terlibat dalam pemasukkan udara (inspirasi) dan pengeluaran udara (ekspirasi) maka mekanisme pernapasan dibedakan atas dua macam, yaitu pernapasan dada dan pernapasan perut. Pernapasan dada dan perut terjadi secara bersamaan.

a.

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.

b.

Pernapasan Perut Pernapasa n perut merupakan pernapasan yang mekanismenya melibatkan aktifitas otot-otot diafragma yang membatasi rongga perut dan rongga dada. Mekanisme pernapasan perut dapat dibedakan menjadi dua tahap yakni sebagai berikut. 1. Fase Inspirasi. Pada fase ini otot diafragma berkontraksi sehingga diafragma mendatar, akibatnya rongga dada membesar dan tekanan menjadi kecil sehingga udara luar masuk. 2. Fase Ekspirasi. Fase ekspirasi merupakan fase berelaksasinya otot diafragma (kembali ke posisi semula, mengembang) sehingga rongga dada mengecil dan tekanan menjadi lebih besar, akibatnya udara keluar dari paru-paru.

2.2. Organ-organ pada sistem respirasi dan fungsinya

a.       Rongga Hidung (Cavum Nasalis)

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 berfungsi menyaring partikel kotoran yang masuk bersama udara. Juga terdapat konka yang mempunyai banyak kapiler darah yang berfungsi menghangatkan udara yang masuk. 

b.      Faring (Tenggorokan)

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. Pada bagian belakang faring (posterior) terdapat laring (tekak) tempat terletaknya pita suara (pita vocalis). Masuknya udara melalui faring akan menyebabkan pitasuara 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 tidak mengakibatkan gangguan kesehatan.

c.       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)

d.      Tenggorokan (Trakea)

Tenggorokan berupa pipa yang panjangnya ± 10 cm, terletak sebagian di leher dansebagian di rongga dada (torak). Dinding tenggorokan tipis dan kaku, dikelilingi oleh cincin tulang rawan, dan pada bagian dalam rongga bersilia. Silia-silia ini berfungsi menyaring benda- benda asing yang masuk ke saluran pernapasan.

e.       Cabang-cabang Tenggorokan (Bronki)

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

f.       Bronkiolus

Bronkiolus adalah anak cabang dari batang tenggorok yang terdapat dalam rongga tenggorokan  dan akan memanjang sampai ke paru-paru. Jumlah cabang bronkiolus yang menuju paru-paru kanan dan kiri tidak sama. Bronkiolus yang menuju paru-paru kanan mempunyai 3 cabang, sedangkan bronkiolus yang menuju paru-paru sebelah kiri hanya bercabang 2. Bronkiolus adalah cabang dari bronkus dan memiliki dinding yang lebih tipis, pada ujung bronkiolus terdapat banyak sekali gelembung-gelembung kecil yang dinamakan alveolus. Ciri khas bronkiolus adalah tidak adanya tulang rawan dan kelenjar pada mukosanya, pada bagian awal dari cabang bronkiolus hanya memiliki sebaran sel globet dan epitel. fungsi dari bronkiolus adalah sebagai media yang menghubungkan oksigen yang dihirup agar mencapai paru-paru.

g.      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 (pulmosinister) 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 (pleuravisceralis) dan selaput yang menyelaputi rongga dada yang bersebelahan dengan tulang rusuk disebut pleura luar (pleura parietalis).

Gambar : Paru-paru Manusia

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.

2.3. Mekanisme Pernafasan (Ventilasi Pulmunar)

Otot pernapasan utama adalah otot inspirasi, yang terpenting adalah diafragma; kontraksi diafragma akan mendatarkan kubah, mengurangi tekanan rongga toraks, sehingga menarik udara masuk ke paru-paru. Otot interkostalis eksterna membantu dengan cara menaikkan iga dan meningkatkan dimensi rongga toraks. Pernapasan yang tenang normalnya adalah pernapasan diafragma; otot inspirasi aksesorius (misalnya skalenus, sternomastoideus) membantu inspirasi jika terdapat tahanan jalan napas atau ventilasi yang tinggi. Ekspirasi dicapai dengan rekoil pasif paru dan dinding dada, namun, pada laju ventilasi yang tinggi, ekspirasi dibantu oleh kontraksi otot abdomen yang mempercepat rekoil diafragma dengan meningkatkan tekanan abdomen (misalnya olahraga). Volume dan tekanan paru. Volume tidal adalah volume udara yang keluar dan masuk paru saat pernapasan normal; volume tidal istirahat normal adalah -500 mL, namun, seperti volume paru lainnya, volume ini bergantung pada usia, jenis kelamin, dan tinggi badan. Kapasitas vital adalah volume tidal maksimum, yaitu ketika seseorang menarik napas sedalam-dalamnya dan menghembuskan napas sehabis-habisnya. Perbedaan volume antara ekspirasi istirahat dan ekspirasi maksimum disebut volume cadangan ekspirasi; hal yang sama pada inspirasi disebut volume cadangan inspirasi. Volume paru setelah inspirasi maksimum adalah kapasitas paru total, sedangkan volume paru setelah ekspirasi maksimum adalah volume residu.
Kapasitas residu fungsional (functional residual capacity, FRC) adalah volume paru pada akhir pemapasan normal, ketika otot-otot respirasi berelaksasi. Besar FRC ditentukan oleh keseimbangan antara rekoil elastis ke arah luar oleh dinding dada dan rekoil elastis ke arah dalam oleh paru. Keduanya dikoupling oleh cairan di dalam rongga pleura dada yang kecil, sehingga terjadi tekanan negatif (tekanan intrapleura: -0,2 sampai -0,5 kPa). Oleh karena itu,- perforasi dada menyebabkan udara tersedot ke dalam rongga pleura, dan dinding dada akan mengembang, sementara paru kolaps (pneumotoraks). Penyakit yang mempengaruhi rekoil elastis paru akan mengubah FRC; fibrosis akan meningkatkan rekoil sehingga mengurangi FRC, sedangkan emfisema, di mana terjadi kerusakan struktur paru, rekoil berkurang dan FRC meningkat. Selama inspirasi, perluasan rongga toraks membuat tekanan intrapleura menjadi lebih negatif, menyebabkan paru dan alveoli mengembang, dan mengurangi tekanan alveolar. Hal ini memunculkan gradien tekanan antara alveoli dengan mulut, dan menarik udara ke paru. Selama ekspirasi, tekanan intrapleura dan tekanan alveolar meningkat, walaupun, kecuali saat ekspirasi paksa (misalnya batuk), tekanan intrapleura tetap negatif pada keseluruhan siklus karena ekspirasi normalnya adalah pasif.
Ruang rugi (dead space) adalah volume jalan napas yang tidak berperan dalam pertukaran gas. Ruang rugi anatomis mencakup saluran napas dan turun hingga ke bronkiolus terminalis; normalnya -150 mL. Ruang rugi alveolar adalah alveoli yang tidak mampu mengadakan pertukaran gas; dalam kesehatan, hal ini tidaklah penting. Ruang rugi fisiologis adalah jumlah ruang rugi anatomis dan alveolar.

Prinsip dasar

1.      Toraks adalah rongga tertutup kedap udara disekeliling paru-paru yang terbuka ke atmosfer hanya melalui jalur sistem pernafasan.

2.      Pernafasan adalah proses inspirasi (inhalasi) udara ke dalam paru-paru dan ekspirasi (ekshalasi) udara dari paru-paru ke lingkungan luar tubuh.

3.      Sebelum inspirasi dimulai, tekanan udara atmosfer (sekitar 760 mmHg) sama dengan tekanan udara dalam alveoli yang disebut sebagai tekanan intra-alveolar (intrapulmonar).

4.      Tekanan intrapleura dalam rongga pleura (ruang antar pleura) adalah tekanan sub-atmosfer, atau kurang dari tekanan intra-alveolar.

5.      Peningkatan atau penurunan volume rongga toraks mengubah tekanan intrapleura dan intra-alveolar yang secara mekanik menyebabkan pengembangan atau pengempisan paru-paru.

6.      Otot-otot inspirasi memperbesar rongga toraks dan meningkatkan volumenya. Otot-otot ekspirasi menurunkan volume rongga toraks.

a. Inspirasi membutuhkan kontraksi otot dan energi

(1) Diafragma, yaitu otot berbentuk kubah yang jika sedang relaks akan memipih saat berkontraksi dan memperbesar rongga toraks ke arah inferior.

(2) Otot interkostal eksternal mengangkat iga ke atas dan ke depan saat berkontraksi sehingga memperbesar rongga toraks ke arah anterior dan superior.

(3) Dalam pernafasan aktif atau pernafasan dalam, otot-otot sternokleidomastoid, pektoralis mayor, serratus anterior, dan otot skalena juga akan memperbesar rongga toraks.

b. Ekspirasi pada pernafasan yang tenang dipengaruhi oleh relaksasi otot dan disebut proses pasif. Pada ekspirasi dalam, otot interkostal internal menarik kerangka iga ke bawah dan otot abdomen berkontraksi sehingga mendorong isi abdomen menekan diafragma.

1. Transport gas

a. Transport O2 Sekitar 97% oksigen dalain darah dibawa eritrosit yang telah berikatan dengan hemoglobin (Hb), 3% oksigen sisanya larut dalam plasma.

1.      Setiap molekul dalam keempat molekul besi dalam hemoglobin berikatan dengan satu molekul oksigen untuk membentuk oksihemoglobin (Hb02) berwarna merah tua. Ikatan ini tidak kuat dan reversibel. Hemoglobin tereduksi (111Th) berwarna merah kebiruan.

2.      Kapasitas oksigen adalah volume maksirnum oksigen yang dapat berikatan dengan sejumlah hemoglobin dalam darah.

a)      Setiap sel darah merah mengandung 280 juta molekul hemoglobin. Setiap gram hemoglobin dapat mengikat 1,34 ml oksigen.

b)      100 ml darah rata-rata mengandung 15 gram hemoglobin untuk maksimum 20 ml O2 per 100 ml darah (15 X 1,34). KonsentraSi hemoglobin ini biasanya dinyatakan sebagai persentase volume dan merupakan jumlah yang sesuai dengan kebutuhan tubuh.

3.      Kejenuhan oksigen darah adalah rasio antara volume oksigen aktual yang terikat pada hemoglobin dan kapasitas oksigen. Kejenuhan oksigen dibatasi oleh jumlah hemoglobin atau PO2.

4.      Kurva disosiasi oksigen-hemoglobin. Grafik memperlihatkan persentase kejenuhan hemoglobin pada garis vertikal dan tekanan parsial oksigen pada garis horisontal.

a)      Kurva berbentuk S (sigmoid) karena kapasitas pengisian oksigen pada hemoglobin (afinitas pengikatan oksigen) bertambah jika kejenuhan bertambah. Deinikian pula, jika pelepasan oksigennya (pelepasan oksigen terikat) meningkat, kejenuhan oksigen darah pun meningkat. Hemoglobin dlkatakan 97% jenuh pada PO2 100 mmHg, seperti yang terjadi pada udara alveolar.

b)      Lereng kurva disosiasi ini menjadi tajam di antara tekanan 10 sampai 50 mmHg dan mendatar di antara 70 sampai 100 mmHg. Dengan deinikian, pada tingkat PO2 yang tinggi, muatan yang besar hanya sedikit memengaruhi kejenuhan hemoglobin.

c)      Jika PO2 turun sampai di bawah 50 mmHg, seperti yang terjadi dalam jaringan tubuh, perubahan PO2 ini walaupun sangat sedikit dapat mengakibatkan perubahan yang besar pada kejenuhan hemoglobin dan volume oksigen yang dilepas.

d)     Darah arteri secara normal membawa 97% oksigen dan kapasitasnya untuk melakukan hal tersebut. Oleh karena itu, pernapasan dalam atau menghirup oksigen murni tidak dapat memberi ‘peningkatan yang berarti pada kejenuhan hemoglobin dengan oksigen. Menghirup oksigen murni dapat meningkatkan penghantaran oksigen ke dalam jaringan karena volume oksigen terlarut dalam plasma darah meningkat.

e)      Dalam darah vena, PO2 mencapai 40 mmHg dan hemoglobin masih 75% jenuh, ini menunjukkan bahwa darah hanya melepas sekitar seperempat muatan oksigennya saat melewati jaringan. Hal ml memberikan rentang keamanan yang tinggi jika sewaktu-waktu pernapasan terganggu atau kebutuhan oksigen jaringan meningkat.

b. Transport CO2

Karbon dioksida yang berdifusi ke dalam darah dan janingan dibawa ke paru-paru melalui cara berikut ini:

1.      Sejumlah kecil karbon dioksida (7% sampai 8%) tetap terlarut dalam plasma.

2.      Karbon dioksida yang tersisa bergerak ke dalam sel darah merah, di mana 25%-nya bergabung dalam bentuk reversibel yang tidak kuat dengan gugus amino di bagian globin pada hemoglobin untuk membentuk karbaminohemoglobin.

3.      Sebagian besar karbon dioksida dibawa dalam bentuk bikarbonat, terutama dalam plasma.

a)      Karbon dioksida dalam sel darah merah benikatan dengan air untuk membentuk asam karbonat dalam reaksi bolak-balik yang dikatalis oleh anhidrase karbonik.

b)      Reaksi di atas berlaku dua arab, bergantung konsentrasi senyawa. Jika konsentrasi CO2 tinggi, seperti dalam Jaringan, reaksi beglangsung ke kanan sehingga lebih banyak terbentuk ion hidrogen dan bikarbonat. Dalam paru yang konsentrasi C02-nya lebih rendah, reaksi berlangsung ke kiri dan melepaskan karbon dioksida.

2. Proses difusi gas

Secara umum difusi diartikan sebagai peristiwa perpindahan molekul dari suatu daerah yang konsentrasi molekulnya tinggi ke daerah yang konsentrasinya lebih rendah. Peristiwa difusi merupakan peristiwa pasif yang tidak memerlukan energi ekstra. Peristiwa difusi yang terjadi di dalam paru adalah perpindahan molekul oksigen dari rongga alveoli melintasi membrana kapiler alveolar, kemudian melintasi plasma darah, selanjutnya menembus dinding sel darah merah, dan akhirnya masuk ke interior sel darah merah sampai berikatan dengan hemoglobin. Membran kapiler alveolus sangat tipis, yaitu 0,1 um atau sepertujuh puluh dari tebal butir darah merah sehingga molekul oksigen tidak mengalami kesulitan untuk menembusnya. Peristiwa difusi yang lain di dalam paru adalah perpindahan molekul karbondioksida dari darah ke udara alveolus. Oksigen dan karbondioksida menembus dinding alveolus dan kapiler pembuluh darah dengan cara difusi. Berarti molekul kedua gas tadi bergerak tanpa menggunakan tenaga aktif. Urut-urutan proses difusi terbagi atas:

a)      Difusi pada fase gas Udara atmosfer masuk ke dalam paru dengan aliran yang cepat, ketika dekat alveoli kecepatannya berkurang sampai terhenti. Udara atau gas yang baru masuk dengan cepat berdifusi atau bercampur dengan gas yang telah ada di dalam alveoli. Kecepatan gas berdifusi di sini berbanding terbalik dengan berat molekulnya. Gas oksigen mempunyai berat molekul 32 sedangkan berat molekul karbondioksida 44. Gerak molekul gas oksigen lebih cepat dibandingkan dengan gerak molekul gas karbondioksida sehingga kecepatan difusi oksigen juga lebih cepat. Percampuran antara gas yang baru saja masuk ke dalam paru dengan gas yang lebih dahulu masuk akan komplit dalam hitungan perpuluhan detik. Hal semacam ini terjadi pada alveoli yang normal, sedangkan pada alveoli yang tidak normal, seperti pada emfisema, percampuran gas yang baru masuk dengan gas yang telah berada di alveoli lebih lambat.

b)      Difusi menembus membran pembatas

Proses difusi yang melewati membrana pembatas alveoli dengan kapiler pembuluh darah meliputi proses difusi fase gas dan proses difusi fase cairan. Dalam hal ini, pembatas-pembatasnya adalah dinding alveoli, dinding kapiler pembuluh darah (endotel), lapisan plasma pada kapiler, dan dinding butir darah merah (eritrosit). Kecepatan difusi melewati fase cairan tergantung kepada kelarutan gas ke dalam cairan. Kelarutan karbondioksida lebih besar dibandingkan dengan kelarutan oksigen sehingga kecepatan difusi karbondioksida di dalam fase cairan 20 kali lipat kecepatan difusi oksigen. Semakin tebal membrana pembatas halangan bagi proses difusi semakin besar.

2.4. Fungsi Sistem Respirasi

menurut Ethel Sloane (2004 : 266) Fungsi utama sistem pernafasan adalah untuk mengambil oksigen (O2) dari atmosfer ke dalam sel-sel tubuh dan untuk mentranspor karbon dioksida (CO2) yang dihasilkan sel-sel tubuh kembali ke atmosfer. Sedangkan fungsi tambahan sistem pernafasan adalah sebagai produksi wicara dan berperan dalam keseimbangan asam basa, pertahanan tubuh melawan benda asing, dan pengaturan hormonal tekanan darah.

2.5.  Kelainan Dan Penyakit Pada Sistem Pernapasan