RESPIRASI

BAB I

PENDAHULUAN

A.    LATAR BELAKANG

Proses respirasi merupakan proses vital didalam tubuh manusia. Untuk mempertahankan kehidupannya, manusia harus dapat mengambil oksigen dari atmosfer dan memindahkannya ke dalam sel yang akan digunakan untuk keperluan metabolisme. Beberapa sel dapat menghasilkan energy tanpa membutuhkan oksigen (metabolisme anerob) selama waktu yang pendek, namun demikian lebih banyak sel yang membutuhkan oksigen. Organ lain seperti otak, dibangun oleh sel yang hanya mampu menghasilkan energy dengan adanya suplai oksigen yang terus menerus (metabolisme aerob). Respon jaringan pun berbeda-beda terhadap ketidakcukupan oksigen (anoksia). Otak dan jantung merupakan sebagian organ yang sangat sensitif terhadap defisiensi oksigen. Kekurangan oksigen akan mengganggu berbagai fungsi organ, dan kerusakan dapat bersifat irreversible (dalam beberapa menit di otak) sehingga perbaikan seperti semula menjadi tidak mungkin. Untuk itu pemahaman yang mendalam mengenai system organg sangat dibutuhkan.

Berangkat dari dari definisi itulah sehingga disusunnya karya tulis ilmiah ini, sebagai salah satu jendela untuk menambah informasi dan pengetahuan mengenai system organ pada manusia untuk sekiranya dapat mengambil langkah – langkah awal dalam kedaan kritis serta  dipergunakan untuk menyusun kegiatan berdasarkan fungsi dari pengkajian system pernapasan itu sendiri. Mengingat latarbelakang dari system pernapasan yang merupakan proses vital dalam tubuh penunjang utama kehidupan makhluk hidup.

B.      RUMUSAN MASALAH

1.      bagaimana mekanisme pernafasan pada manusia?

2.      Apa saja faktor yang mempengaruhi kecepatan difusi gas melalui membran pernapasan ?

3.      bagaimana perangsangan saraf simpatis dan pengaruh beberapa bahan terhadap otot bronchiolus?

C.    TUJUAN

1.      Untuk mengetahui bagaimana mekanisme sistem pernafasan.

2.      Untuk mengetahui apa saja faktor yang mempengaruhi difusi gas melalui membran pernafasan.

3.      Untuk mengetahui perangsangan saraf simpatis dan pengaruh beberapa bahan terhadap otot bronchiolus.

BAB II

KAJIAN PUSTAKA

SYSTEM PERNAPASAN PADA MANUSIA

Salah satu ciri khas makhluk hidup adalah bernapas. Pernapasan adalah proses pertukaran gas oksigen dan karbondioksida pada alveolus  dan tingkat kapiler dan sel dalam jaringan yang dilakukan oleh organ – organ pernapasan yang bergabung membentuk suatu system yg di sebut system pernapasan.

GAMBAR SISTEM PERNAPASAN PADA MANUSIA

 

1. saluran nafas bagian atas

         a. Hidung(naso)

saluran pernafasan yang pertama.ketika proses pernafasan,udara    yang diinspirasi melalui rongga hidung akan menjalani 3 proses,yaitu:

penyaringan (filtrasi),penghangatan,dan kelembapan.hidung mempunyai bagian-bagian berikut:

*bagian luar dinding terdiri dari kulit

*lapisan tengah terdiri dari otot-otot tulang rawan

*lapisan dalam terdiri dari selaput lendir yang berlipat-lipat yang dinamakan karang hidung(konka nasalis),yang berjumlah 3 buah yaitu konka nasalis inferior,konka nasalis media,konka nasalis superior.

b.Faring

pipa berotot yang berjalan dari dasar tengkorak sampai persambungannya dengan esofagus pada ketinggian tulang rawan krikoid.

- nasofaring terletak di belakang kavum nasi,dibawah basis cranial dan di depan ke dalam vertebrae cervicalis I dan II.nasofaring membuka bagian depan ke dalam kavum nasi dan ke bawah ke dalam orofaring.

-orofaring merupakan pertemuan rongga mulut dengan faring,terdapat pangkal lidah.

-laringofaring merupakan bagian dari faring yang terletak tepat di belakang laring dengan ujung atas esofagus.

c.Laring

saluran udara yang bertindak sebagai pemebentuk suara. Pada bagian pangkal ditutup oleh sebuah empang tengkorak yang disebut epiglotis, yang terdiri dari tulang rawan yang berfungsi ketika menelan makanan dengan menutup laring.terletak pada garis tengah bagian depan leher, sebelah dalam kulit, glandula tyroidea, dan beberapa otot kecila, dan didepan laringofaring dan bagian atas esofagus.

cartilago / tulang rawan pada laring ada 5 buah, terdiri dari sebagai berikut :

- cartilago thyroidea 1 buah di depan jakun ( adam’s apple ) dan sangat jelas terlihat pada pria. Berbentuk V, dengan V menonjol kedepan leher sebagai jakun. Ujung batas posterior diatas adalh cornu superior, penonjolan tempat melekatnya ligamen thyrohydeum, dan dibawah adalah cornu yang lebih kecil berartikulasi dengan bagian luar cartilago cricoidea

- cartilago epiglotis 1 buah. Cartilago yang berbentuk daun dan menonjol keatas di belakang dasar lidah. Epiglotis ini melekat pada bagian belakang keatas dibelakang V cartilago thyroideum. Plica aryepiglottica, berjalan kebelekang dari bagian samping epiglotis menuju cartilago arytenoidea, membentuk batas jalan masuk laring

-kartilago krikoidea 1buah  yang berbentuk cincin.cartilago berbentuk cincin signet dengan bagian yang besar dibelakang.terletak di bawah cartilago tyroidea,dihubungkan dengan cartilago tersebut oleh membran cricotyroidea.

2. Saluran nafas bagian bawah

a. Trakea atau batang tenggorok

merupakan tabung fleksibel dengan panjang kira-kira 10 cm dengan lebar 2,5  cm.trakea berjalan dari kartilago cricoidea kebawah pada bagian depan leher dan dibelakang manubrium sterni,berakhir setinggi angulus sternalis atau sampai kira-kira ketinggian vertebrata torakalis kelima dan di tempat ini  bercabang menjadi dua bronkus(bronchi).

-trakea tersusun atas 16-20 lingkaran tak lengkap yang berupa cincin tulang rawan yang diikat bersama oleh jaringan fibrosa dan yang melengkapi lingkaran disebelah belakang trakea,selain itu juga membuat beberapa jaringan otot.

b. Bronkus

-Bronkus yang terbentuk dari belahan dua trakea pada ketinggian kira-kira vertebrata torakalis kelima,mempunyai struktur serupa dengan trakea dan dilapisi oleh jenis sel yang sama.

Bronkus kiri lebih panjang dan lebih langsing dari yang kanan,dan berjalan di bawah arteri pulmonalis sebelum di belah menjadi beberapa cabang yang berjalan ke lobus atas dan bawah.

-cabang utama bronkus kanan dan kiri bercabang lagi menjadi bronkus lobaris dan kemudian menjadi lobus segmentalis.percabangan ini berjalan terus menjadi bronkus yang ukurannya semakin kecil,sampai akhirnya menjadi bronkiolus terminalis,yaitu saluran udara terkecil yang tidak mengandung alveoli (kantong udara)

-bronkiolus terminalis memiliki garis tengah kurang lebih 1 mm.bronkiolus tidak diperkuat oleh cincin tulang rawan.tetapi dikelilingi oleh otot polos sehingga ukurannya dapat berubah.

-seluruh saluran udara ke bawah sampai tingkat bronkiolus terminalis disebut saluran penghantar udara karena fungsi utamanya adalah sebagai penghantar udara ke tempat pertukaran gas paru-paru yaitu alveolus.

c. Paru-Paru

-merupakan sebuah alat tubuh yang sebagian besar terdiri atas gelembung-gelembung kecil (alveoli).Alveolus yaitu tempat pertukaran gas assinus terdiri dari bronkiolus 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.

-Paru-paru dibagi menjadi dua bagian,yaitu paru-paru kanan yang terdiri dari 3 lobus (lobus pulmo dextra superior,lobus pulmo dextra media,lobus pulmo dextra inferior) dan paru-paru kiri yang terdiri dari 2 lobus (lobus sinistra superior dan lobus sinistra inferior).

-Tiap-tiap lobus terdiri dari belahan yang lebih kecil yang bernama segmen.paru-paru kiri memiliki 10 segmen yaitu 5 buah segmen pada lobus superior dan lima lobus inferior.paru-paru kiri juga memiliki 10 segmen,yaitu 5 buah segmen pada lobus superior,2 buah segmen pada lobus medialis,dan 3 segmen pada lobus inferior.tiap-tiap segmen masih terbagi lagi menjadi belahan-belahan yang bernama lobulus.

-letak paru-paru di rongga dada datarnya menghadap ke tengah rongga dada/kavum mediastinum.pada bagian tengah terdapat tampuk paru-paru atau hilus.

Pada mediastinum depan terletak jantung.

-Paru-paru dibungkus oleh selaput tipis yang bernama pleura.pleura dibagi menjadi dua yaitu pleura visceral (selaput dada pembungkus )yaitu selaput paru yang langsung membungkus paru-paru dan plura parietal yaitu selaput yang melapisi rongga dada sebelah luar.antara kedua lapisan ini terdapat rongga kavum yang disebut kavum pleura.pada keadaan normal,kavum pleura ini vakum/hampa udara.

d. alveolus

Alveolus merupakan saluran akhir dari alat pernapasan yang berupa gelembung – gelembung udara. Dinding alveolus tipis, setebal selapis sel, lembap, dan berlekatan erat dengan kapiler – kapiler darah. Dinding alveolus yang tipis dan lembap ini mempermudah udara pernapasan untuk melaluinya. Adanya alveolus memungkinakan terjadinya perluasan daerah permukaan yang berperan penting dalam pertukaran gas. Pada baggian alveolus inilah, pertukaran O₂ dari udara bebas ke sel – sel darah dan CO₂ dari sel – sel darah ke udara bebas.  

BAB III

PEMBAHASAN

A.  MEKANISME PERNAPASAN (RESPIRASI)

Bernapas adalah proses pengambilan udara pernapasan dari luar untuk dibawa masuk kedalam paru – paru dan proses pengeluaran gas sisa ke udara bebas. Pada waktu bernapas, berlangsung dua jenis kegiatan, yaitu :

1.      INSPIRASI

            Inspirasi yaitu masuknya gas O₂ dari udara atmoser ke paru – paru. Hal  ini terjadi ketika tekanan alveoli dibawah tekanan atmosfer. Otot yang paling penting dalam tekanan inspirasi adalah diafragma,bentuk melengkung dan melekat pada iga paling bawah dan dan otot interkosta ekstema. Ketika diafragma berkonteraksi bentuknya menjadi mendatar dan menekan di bawahnya yaitu pada isi abdomen dan meningkat iga Keadaan ini menyebabkan pembesaran rongga dada torak dan paru-paru. Meningkatkan ukuran dada dan teana intrapluera sehingga paru-paru menjadi mengembang. Mengembangnya paru-paru berakibat pada penutunan tekanan alveolus sehingga udara bergerak menutup gradient tekanan dari atmosfger kedalam paru-paru.hal ini berlangsung terus sampai tekan menjadi sama dengan tekan atmosfer.demikian seterusnya. Sebelum inspirasi dimulai tekanan intraalveolus sama dengan tekan atmosfer.

2.      EKSPIRASI

            Selama pernafasan biasa,ekspirasi merupakan proses pasif, tidak ada kontaksi otot-otot aktif. Pada akhir inspirasi otot-otot respirasi rileks, membiarkan elesitas paru dan rongga dada untuk mengisi volume paru. Ekspirasi terjdi ketika tekanan alveolus lebih tinggi dari tekanan atmofer.  Relaksasi diafragma dan otot inerkosta eksterna mengakibatkan recoil elastic dinding dada dan paru-paru sehingga terjdi peningkatan tekan alveolus dan menurunkan volume paru, dengan demikian udara bergerak dari paru-paru ke atmosfer.

Proses respirasi dibedakan menjadi 4 proses yaitu :

1.      Ventilasi pulmonal, aliran masuk dan keluarnya udara antara atmosfer dan alveoli

2.      Difusi, Oksigen dan CO₂ antara alveoli dan darah

3.      Transpor oksigen dan CO₂ dari dan ke sel melalui darah

4.      Regulasi ventilasi

B.       PERTUKARAN GAS

Pertukaran gas terjadi antara udara luar dengan darah dalam membrane respiratori. Pernapasan adalah pertukaran gas oksigen dan karbondioksida pada alveolus  dan tingkat kapiler dan sel dalam jaringan.

Udara yang dapat di mampaatkan dari atmosper oleh tubuh sangat membutuhkan proses yang kompleks yang meliputi proses ventilasi, difusi, perpusi, kapiler dan transportasi.

Ventilasi, adalah pergerakan udara msuk dan keluar dari paru-paru.

Ada 3 kekuatan yang berperan dalam ventilasi yaitu:

1.      Compliance atau kemampuan untuk meregang merupakn sipat dari paru-paru dan dinding dada, hal ini terkait dengan volume dan tekanan paru-paru.

2.      Tekanan surpaktan, yaitu perubahan ekann permukaan alveolus mempengaruhi kmmpuan paru.

3.      Otot-otot pernapasan, yaitu otot yang sngat d prlukan oleh ventiasi yang untuk meregakan rongga toraxs.

C.  MEKANISME PERTUKARAN GAS

1.      Pertukaran Gas dalam alveolus

Udara yang masuk dalam paru – paru melalui proses inspirasi sebanyak 500 cc yang benar – benar sampai pada alveolus hanya 350 cc, sedang 150 cc tertinggal dalam trakea dan cabang – cabangnya disebut ruang mati. Udara baru yang masuk tersebut berfungsi untuk menyegarkan  (memperbaharui) udara alveolus agar kadar O₂nya meningkat.

2.      Difusi gas O₂ kedalam Pembuluh kapiler Alveolus

Pengangkutan O₂ dan Pertukaran gas antara O₂ dengan CO₂ terjadi di dalam alveolus dan jaringan tubuh, melalui proses difusi. Oksigen yang sampai di alveolus akan berdifusi menembus selaput alveolus dan berikatan dengan haemoglobin (Hb) dalam darah yang disebut deoksigenasi dan menghasilkan senyawa oksihemoglobin (HbO) seperti reaksi berikut :

Sekitar 97% oksigen dalam bentuk senyawa oksihemoglobin, hanya 2 – 3% yang larut dalam plasma darah akan dibawa oleh darah ke seluruh jaringan tubuh, dan selanjutnya akan terjadi pelepasan oksigen secara difusi dari darah ke jaringan tubuh, seperti reaksi berikut:

Pengangkutan Karbondioksida (CO₂) yang dihasilkan dari proses respirasi sel akan berdifusi ke dalam darah yang selanjutnya akan diangkut ke paru-paru untuk dikeluarkan sebagai udara pernapasan. Persamaan reaksi O₂ dengan Hemoglobin sebagai berikut.

Hb₄ + 4 O_{2 ↔} 4HbO₂

3. Difusi Gas CO₂ dari pembuluh kapiler ke alveolus

Proses oksidasi biologis dalam sel menghasilkan zat sisa berupa air dan CO_2. Semakin besar O₂ yang dibutuhkan,semakin besar pula CO₂ yang dikeluarkan melalui pengangkutan – pengangkutan.

Ada 3 (tiga) cara pengangkutan CO₂ :

1.      Sebagai ion karbonat (HCO₃), sekitar 60 – 70% oleh plasma darah.

2.      Sebagai karbominohemoglobin (HbCO₂), sekitar 25% diikat oleh Hemoglobin.

3.      Sebagai asam karbonat (H2CO₃) sekitar 6 – 10% oleh plasma darah.

                                                             

a.      Faktor yang Mempengaruhi Difusi Gas

Prinsip dan formula terjadinya difusi gas melalui membrana respirasi sama dengan difusi gas melalui air dan berbagai jaringan. Jadi, faktor yang menentukan betapa cepat suatu gas melalui membrana tersebut adalah :

1.      Ketebalan membrana

Semakin tebal (2-3x normal), kecepatan semakin berkurang.Terjadi pada penumpukan cairan edema dalam ruang interstitial membran

2.      Luas permukaan membrana

Semakin berkurang luasnya (1/3-1/4 normal), kecepatan semakin berkurang.Terjadi pada pengangkatan paru dan emfisema

3.      Koefisien difusi gas dalam substansi membrana

Bergantung pada kelarutan dalam membran CO2 lebih cepat 20 kali dibandingkan O2, O2 lebih cepat 20 kali dibandingkan Nitrogen.

4.      Perbedaan tekanan antara kedua sisi membrana.

Bila tekanan gas alveoli > darah: difusi O2 dari alveoli ke darah. Bila tekanan gas darah > alveoli : CO2 dari darah ke alveoli.

Sering terjadi kecepatan difusi melalui membrana tidak proporsional terhadap ketebalan membrana sehingga setiap faktor yang meningkatkan ketebalan melebihi 2 – 3 kali dibandingkan dengan yang normal dapat mempengaruhi secara sangat nyata pertukaran gas pernafasan normal.

Khusus pada olahragawan, luas permukaan membrana respirasi sangat mempengaruhi prestasi dalam pertandingan maupun latihan.

Luas permukaan paru-paru yang berkurang dapat berpengaruh serius terhadap pertukaran gas pernafasan pada manusia , misalnya kakunya alveolus pada penderita TBC

Dalam hal koefisien difusi masing-masing gas kaitannya dengan perbedaan tekanan ternyata CO2 berdifusi melalui membrana kira-kira 20 kali lebih cepat dari O2 dan Koefisien difusi O2 dua kali lebih cepat dari N2.

Dalam hal perbedaan tekanan gas, tekanan gas parsial menyebabkan gas mengalir melalui membrana respirasi. misalnya diudara PO2 160 mmHg di Alveolus hanya 105 mmHg , maka terjadilah aliran dari udara ke alveolus , begitu seterusnya.

Dengan demikian, bila tekanan parsial suatu gas dalam alveoli lebih besar dibandingkan dengan tekanan gas dalam darah pada O2 maka terjadilah difusi O2 dari alveoli ke arah darah. Tetapi bila tekanan gas dalam darah lebih besar dibandingkan dengan dalam alveoli seperti halnya CO2 maka difusi terjadi dari darah ke dalam alveoli.

Dalam melaksanakan proses Metabolisme, oleh hewan dan manusia dibutuhkan oksigen.. System respirasi berfungsi untuk mengambil oksigen dan membuang karbondioksida, yang keduanya diangkut dari dan ke tubuh.

D.  PERANGSANGAN SARAF SIMPATIS DAN PENGARUH BEBERAPA BAHAN TERHADAP OTOT BRONCHIOLUS

1.      Otot Pernafasan

Otot pernafasan tersusun dari serat-serat otot yang berbentuk seperti silinder yang memanjang. Ukurannya bervariasi mulai dari beberapa milimeter sampai lebih dari 30 cm. Masing-masing serat dibungkus oleh pembungkus otot yang disebut sarcolemma. Otot pernafasan dibagi menjadi otot inspirasi dan otot ekspirasi.

Otot inspirasi terdiri dari diafragma, medula intercostal externus, medula scaleni, dan medula sternocleidomastoidesus. Diafragma merupakan otot inspirasi utama. Otot inspirasi tambahan terdiri dari medula scaleni dan medula sternocleidomastoideus. Otot inspirasi tambahan tidak berperan pada pernafasan biasa, namun pada saat aktivitas fisik berat dan adanya obstruksi pada paru (misalnya asma), ia akan bekerja. Otot tambahan lain adalah otot-otot kecil di dalam nasi (mengurangi resistensi nasal), di kepala dan leher (mengangkat iga pertama), dan m. pectoralis mayor (menstabilkan rongga dada)

Ekspirasi biasanya merupakan proses pasif, namun pada kondisi di mana kebutuhan ventilasi meningkat, ekpirasi merupakan proses aktif. Otot yang berperan adalah otot dinding abdomen depan (m. rectus abdominal, m.obliquus internal dan external, m transversus abdominal) dan m. intercostal internus. Otot dinding abdomen mendorong diafragma ke superior dan menambah ekspirasi. Mereka juga berperan dalam proses batuk, muntah, dan defekasi.

·           Mekanisme perangsangan saraf simpatis

Perangsangan saraf simpatis mempunyai pengaruh langsung pada sel-sel kelenjar dalam pembentukan sekresi pekat yang mengandung enzim dan mukus tambahan. Rangsangan simpatis ini juga menyebabkan vasokontriksi pembuluh darah yang mensuplai kelenjar-kelenjar sehingga seringkali mengurangi kecepatan sekresi. Bila saraf simpatis terangsang, maka kelenjar keringat mensekresikan banyak keringat.

·           Pengaruh beberapa bahan terhadap otot-otot bronchiolus

Norepinefrin dan epinefrin disekresikan ke dalam darah oleh medula adrenal, mempunyai pengaruh perangsangan yang berbeda pada reseptor alfa dan beta. Norepinefrin sangat merangsang reseptor alfa, akan tetapi kurang merangsang pada sereptor beta. Sebaliknya epinefrin sangat kuat merangsang kedua reseptor tersebut.

BAB IV

PENUTUP

A.    Kesimpulan

Proses respirasi merupakan proses vital didalam tubuh manusia. Untuk mempertahankan kehidupan, manusia harus dapat mengambil oksigen dari atmosfer dan memindahkannya ke dalam sel yang akan digunakan untuk keperluan metabolisme. Beberapa sel dapat menghasilkan energy tanpa membutuhkan oksigen (metabolisme anerob) selama waktu yan pendek, namun demikian lebih banyak sel yang membutuhkannya. Organ lain seperti otak, dibangun oleh sel yang hanya mampu menghasilkan energy dengan adanya suplai oksigen yang terus menerus (metabolisme aerob). Respon jaringan pun berbeda-beda terhadap ketidakcukupan oksigen (anoksia). Otak dan jantung merupakan organ yang sangat sensitif terhadap defisiensi oksigen. Kekurangan oksigen akan mengganggu berbagai fungsi organ, dan kerusakan dapat bersifat irreversible (dalam beberapa menit di otak) sehingga perbaikan seperti semula menjadi tidak mungkin.

B.     Saran

Di harapkan pembaca dapat memahami dengan baik Sistem Pernapasan pada Manusia. Semoga makalah ini dapat membantu dalam aktivitas akademis di lingkungan di INSTITUTE KEGURUAN ILMU PENDIDIKAN (IKIP) MATARAM  pada umumnya dan FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENDIDIKAN dan LABORATORIUM BIOLOGI pada khususnya.Tentunya dalam penulisan makalah ini masih banyak kekurangan,untuk itu kritik dan saran sangat  penulis butuhkan untuk menuju kesempurnaan makalah ini.

DAFTAR PUSTAKA

Saryono, S.Kep. M.Kes. BIOKIMIA RESPIRASI. 2009

Daniel S. Wibowo, 2008, Anatomi Tubuh Manusia, Grasindo, Jakarta.

http://athearobiansyah.blogspot.com/2007/09/anatommi-dasar-sistem-pernafasan.html

 BAB I

PENDAHULUAN

A.    LATAR BELAKANG

Proses respirasi merupakan proses vital didalam tubuh manusia. Untuk mempertahankan kehidupannya, manusia harus dapat mengambil oksigen dari atmosfer dan memindahkannya ke dalam sel yang akan digunakan untuk keperluan metabolisme. Beberapa sel dapat menghasilkan energy tanpa membutuhkan oksigen (metabolisme anerob) selama waktu yang pendek, namun demikian lebih banyak sel yang membutuhkan oksigen. Organ lain seperti otak, dibangun oleh sel yang hanya mampu menghasilkan energy dengan adanya suplai oksigen yang terus menerus (metabolisme aerob). Respon jaringan pun berbeda-beda terhadap ketidakcukupan oksigen (anoksia). Otak dan jantung merupakan sebagian organ yang sangat sensitif terhadap defisiensi oksigen. Kekurangan oksigen akan mengganggu berbagai fungsi organ, dan kerusakan dapat bersifat irreversible (dalam beberapa menit di otak) sehingga perbaikan seperti semula menjadi tidak mungkin. Untuk itu pemahaman yang mendalam mengenai system organg sangat dibutuhkan.

Berangkat dari dari definisi itulah sehingga disusunnya karya tulis ilmiah ini, sebagai salah satu jendela untuk menambah informasi dan pengetahuan mengenai system organ pada manusia untuk sekiranya dapat mengambil langkah – langkah awal dalam kedaan kritis serta  dipergunakan untuk menyusun kegiatan berdasarkan fungsi dari pengkajian system pernapasan itu sendiri. Mengingat latarbelakang dari system pernapasan yang merupakan proses vital dalam tubuh penunjang utama kehidupan makhluk hidup.

B.      RUMUSAN MASALAH

1.      bagaimana mekanisme pernafasan pada manusia?

2.      Apa saja faktor yang mempengaruhi kecepatan difusi gas melalui membran pernapasan ?

3.      bagaimana perangsangan saraf simpatis dan pengaruh beberapa bahan terhadap otot bronchiolus?

C.    TUJUAN

1.      Untuk mengetahui bagaimana mekanisme sistem pernafasan.

2.      Untuk mengetahui apa saja faktor yang mempengaruhi difusi gas melalui membran pernafasan.

3.      Untuk mengetahui perangsangan saraf simpatis dan pengaruh beberapa bahan terhadap otot bronchiolus.

BAB II

KAJIAN PUSTAKA

SYSTEM PERNAPASAN PADA MANUSIA

Salah satu ciri khas makhluk hidup adalah bernapas. Pernapasan adalah proses pertukaran gas oksigen dan karbondioksida pada alveolus  dan tingkat kapiler dan sel dalam jaringan yang dilakukan oleh organ – organ pernapasan yang bergabung membentuk suatu system yg di sebut system pernapasan.

GAMBAR SISTEM PERNAPASAN PADA MANUSIA

 

1. saluran nafas bagian atas

         a. Hidung(naso)

saluran pernafasan yang pertama.ketika proses pernafasan,udara    yang diinspirasi melalui rongga hidung akan menjalani 3 proses,yaitu:

penyaringan (filtrasi),penghangatan,dan kelembapan.hidung mempunyai bagian-bagian berikut:

*bagian luar dinding terdiri dari kulit

*lapisan tengah terdiri dari otot-otot tulang rawan

*lapisan dalam terdiri dari selaput lendir yang berlipat-lipat yang dinamakan karang hidung(konka nasalis),yang berjumlah 3 buah yaitu konka nasalis inferior,konka nasalis media,konka nasalis superior.

b.Faring

pipa berotot yang berjalan dari dasar tengkorak sampai persambungannya dengan esofagus pada ketinggian tulang rawan krikoid.

- nasofaring terletak di belakang kavum nasi,dibawah basis cranial dan di depan ke dalam vertebrae cervicalis I dan II.nasofaring membuka bagian depan ke dalam kavum nasi dan ke bawah ke dalam orofaring.

-orofaring merupakan pertemuan rongga mulut dengan faring,terdapat pangkal lidah.

-laringofaring merupakan bagian dari faring yang terletak tepat di belakang laring dengan ujung atas esofagus.

c.Laring

saluran udara yang bertindak sebagai pemebentuk suara. Pada bagian pangkal ditutup oleh sebuah empang tengkorak yang disebut epiglotis, yang terdiri dari tulang rawan yang berfungsi ketika menelan makanan dengan menutup laring.terletak pada garis tengah bagian depan leher, sebelah dalam kulit, glandula tyroidea, dan beberapa otot kecila, dan didepan laringofaring dan bagian atas esofagus.

cartilago / tulang rawan pada laring ada 5 buah, terdiri dari sebagai berikut :

- cartilago thyroidea 1 buah di depan jakun ( adam’s apple ) dan sangat jelas terlihat pada pria. Berbentuk V, dengan V menonjol kedepan leher sebagai jakun. Ujung batas posterior diatas adalh cornu superior, penonjolan tempat melekatnya ligamen thyrohydeum, dan dibawah adalah cornu yang lebih kecil berartikulasi dengan bagian luar cartilago cricoidea

- cartilago epiglotis 1 buah. Cartilago yang berbentuk daun dan menonjol keatas di belakang dasar lidah. Epiglotis ini melekat pada bagian belakang keatas dibelakang V cartilago thyroideum. Plica aryepiglottica, berjalan kebelekang dari bagian samping epiglotis menuju cartilago arytenoidea, membentuk batas jalan masuk laring

-kartilago krikoidea 1buah  yang berbentuk cincin.cartilago berbentuk cincin signet dengan bagian yang besar dibelakang.terletak di bawah cartilago tyroidea,dihubungkan dengan cartilago tersebut oleh membran cricotyroidea.

2. Saluran nafas bagian bawah

a. Trakea atau batang tenggorok

merupakan tabung fleksibel dengan panjang kira-kira 10 cm dengan lebar 2,5  cm.trakea berjalan dari kartilago cricoidea kebawah pada bagian depan leher dan dibelakang manubrium sterni,berakhir setinggi angulus sternalis atau sampai kira-kira ketinggian vertebrata torakalis kelima dan di tempat ini  bercabang menjadi dua bronkus(bronchi).

-trakea tersusun atas 16-20 lingkaran tak lengkap yang berupa cincin tulang rawan yang diikat bersama oleh jaringan fibrosa dan yang melengkapi lingkaran disebelah belakang trakea,selain itu juga membuat beberapa jaringan otot.

b. Bronkus

-Bronkus yang terbentuk dari belahan dua trakea pada ketinggian kira-kira vertebrata torakalis kelima,mempunyai struktur serupa dengan trakea dan dilapisi oleh jenis sel yang sama.

Bronkus kiri lebih panjang dan lebih langsing dari yang kanan,dan berjalan di bawah arteri pulmonalis sebelum di belah menjadi beberapa cabang yang berjalan ke lobus atas dan bawah.

-cabang utama bronkus kanan dan kiri bercabang lagi menjadi bronkus lobaris dan kemudian menjadi lobus segmentalis.percabangan ini berjalan terus menjadi bronkus yang ukurannya semakin kecil,sampai akhirnya menjadi bronkiolus terminalis,yaitu saluran udara terkecil yang tidak mengandung alveoli (kantong udara)

-bronkiolus terminalis memiliki garis tengah kurang lebih 1 mm.bronkiolus tidak diperkuat oleh cincin tulang rawan.tetapi dikelilingi oleh otot polos sehingga ukurannya dapat berubah.

-seluruh saluran udara ke bawah sampai tingkat bronkiolus terminalis disebut saluran penghantar udara karena fungsi utamanya adalah sebagai penghantar udara ke tempat pertukaran gas paru-paru yaitu alveolus.

c. Paru-Paru

-merupakan sebuah alat tubuh yang sebagian besar terdiri atas gelembung-gelembung kecil (alveoli).Alveolus yaitu tempat pertukaran gas assinus terdiri dari bronkiolus 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.

-Paru-paru dibagi menjadi dua bagian,yaitu paru-paru kanan yang terdiri dari 3 lobus (lobus pulmo dextra superior,lobus pulmo dextra media,lobus pulmo dextra inferior) dan paru-paru kiri yang terdiri dari 2 lobus (lobus sinistra superior dan lobus sinistra inferior).

-Tiap-tiap lobus terdiri dari belahan yang lebih kecil yang bernama segmen.paru-paru kiri memiliki 10 segmen yaitu 5 buah segmen pada lobus superior dan lima lobus inferior.paru-paru kiri juga memiliki 10 segmen,yaitu 5 buah segmen pada lobus superior,2 buah segmen pada lobus medialis,dan 3 segmen pada lobus inferior.tiap-tiap segmen masih terbagi lagi menjadi belahan-belahan yang bernama lobulus.

-letak paru-paru di rongga dada datarnya menghadap ke tengah rongga dada/kavum mediastinum.pada bagian tengah terdapat tampuk paru-paru atau hilus.

Pada mediastinum depan terletak jantung.

-Paru-paru dibungkus oleh selaput tipis yang bernama pleura.pleura dibagi menjadi dua yaitu pleura visceral (selaput dada pembungkus )yaitu selaput paru yang langsung membungkus paru-paru dan plura parietal yaitu selaput yang melapisi rongga dada sebelah luar.antara kedua lapisan ini terdapat rongga kavum yang disebut kavum pleura.pada keadaan normal,kavum pleura ini vakum/hampa udara.

d. alveolus

Alveolus merupakan saluran akhir dari alat pernapasan yang berupa gelembung – gelembung udara. Dinding alveolus tipis, setebal selapis sel, lembap, dan berlekatan erat dengan kapiler – kapiler darah. Dinding alveolus yang tipis dan lembap ini mempermudah udara pernapasan untuk melaluinya. Adanya alveolus memungkinakan terjadinya perluasan daerah permukaan yang berperan penting dalam pertukaran gas. Pada baggian alveolus inilah, pertukaran O₂ dari udara bebas ke sel – sel darah dan CO₂ dari sel – sel darah ke udara bebas.  

BAB III

PEMBAHASAN

A.  MEKANISME PERNAPASAN (RESPIRASI)

Bernapas adalah proses pengambilan udara pernapasan dari luar untuk dibawa masuk kedalam paru – paru dan proses pengeluaran gas sisa ke udara bebas. Pada waktu bernapas, berlangsung dua jenis kegiatan, yaitu :

1.      INSPIRASI

            Inspirasi yaitu masuknya gas O₂ dari udara atmoser ke paru – paru. Hal  ini terjadi ketika tekanan alveoli dibawah tekanan atmosfer. Otot yang paling penting dalam tekanan inspirasi adalah diafragma,bentuk melengkung dan melekat pada iga paling bawah dan dan otot interkosta ekstema. Ketika diafragma berkonteraksi bentuknya menjadi mendatar dan menekan di bawahnya yaitu pada isi abdomen dan meningkat iga Keadaan ini menyebabkan pembesaran rongga dada torak dan paru-paru. Meningkatkan ukuran dada dan teana intrapluera sehingga paru-paru menjadi mengembang. Mengembangnya paru-paru berakibat pada penutunan tekanan alveolus sehingga udara bergerak menutup gradient tekanan dari atmosfger kedalam paru-paru.hal ini berlangsung terus sampai tekan menjadi sama dengan tekan atmosfer.demikian seterusnya. Sebelum inspirasi dimulai tekanan intraalveolus sama dengan tekan atmosfer.

2.      EKSPIRASI

            Selama pernafasan biasa,ekspirasi merupakan proses pasif, tidak ada kontaksi otot-otot aktif. Pada akhir inspirasi otot-otot respirasi rileks, membiarkan elesitas paru dan rongga dada untuk mengisi volume paru. Ekspirasi terjdi ketika tekanan alveolus lebih tinggi dari tekanan atmofer.  Relaksasi diafragma dan otot inerkosta eksterna mengakibatkan recoil elastic dinding dada dan paru-paru sehingga terjdi peningkatan tekan alveolus dan menurunkan volume paru, dengan demikian udara bergerak dari paru-paru ke atmosfer.

Proses respirasi dibedakan menjadi 4 proses yaitu :

1.      Ventilasi pulmonal, aliran masuk dan keluarnya udara antara atmosfer dan alveoli

2.      Difusi, Oksigen dan CO₂ antara alveoli dan darah

3.      Transpor oksigen dan CO₂ dari dan ke sel melalui darah

4.      Regulasi ventilasi

B.       PERTUKARAN GAS

Pertukaran gas terjadi antara udara luar dengan darah dalam membrane respiratori. Pernapasan adalah pertukaran gas oksigen dan karbondioksida pada alveolus  dan tingkat kapiler dan sel dalam jaringan.

Udara yang dapat di mampaatkan dari atmosper oleh tubuh sangat membutuhkan proses yang kompleks yang meliputi proses ventilasi, difusi, perpusi, kapiler dan transportasi.

Ventilasi, adalah pergerakan udara msuk dan keluar dari paru-paru.

Ada 3 kekuatan yang berperan dalam ventilasi yaitu:

1.      Compliance atau kemampuan untuk meregang merupakn sipat dari paru-paru dan dinding dada, hal ini terkait dengan volume dan tekanan paru-paru.

2.      Tekanan surpaktan, yaitu perubahan ekann permukaan alveolus mempengaruhi kmmpuan paru.

3.      Otot-otot pernapasan, yaitu otot yang sngat d prlukan oleh ventiasi yang untuk meregakan rongga toraxs.

C.  MEKANISME PERTUKARAN GAS

1.      Pertukaran Gas dalam alveolus

Udara yang masuk dalam paru – paru melalui proses inspirasi sebanyak 500 cc yang benar – benar sampai pada alveolus hanya 350 cc, sedang 150 cc tertinggal dalam trakea dan cabang – cabangnya disebut ruang mati. Udara baru yang masuk tersebut berfungsi untuk menyegarkan  (memperbaharui) udara alveolus agar kadar O₂nya meningkat.

2.      Difusi gas O₂ kedalam Pembuluh kapiler Alveolus

Pengangkutan O₂ dan Pertukaran gas antara O₂ dengan CO₂ terjadi di dalam alveolus dan jaringan tubuh, melalui proses difusi. Oksigen yang sampai di alveolus akan berdifusi menembus selaput alveolus dan berikatan dengan haemoglobin (Hb) dalam darah yang disebut deoksigenasi dan menghasilkan senyawa oksihemoglobin (HbO) seperti reaksi berikut :

Sekitar 97% oksigen dalam bentuk senyawa oksihemoglobin, hanya 2 – 3% yang larut dalam plasma darah akan dibawa oleh darah ke seluruh jaringan tubuh, dan selanjutnya akan terjadi pelepasan oksigen secara difusi dari darah ke jaringan tubuh, seperti reaksi berikut:

Pengangkutan Karbondioksida (CO₂) yang dihasilkan dari proses respirasi sel akan berdifusi ke dalam darah yang selanjutnya akan diangkut ke paru-paru untuk dikeluarkan sebagai udara pernapasan. Persamaan reaksi O₂ dengan Hemoglobin sebagai berikut.

Hb₄ + 4 O_{2 ↔} 4HbO₂

3. Difusi Gas CO₂ dari pembuluh kapiler ke alveolus

Proses oksidasi biologis dalam sel menghasilkan zat sisa berupa air dan CO_2. Semakin besar O₂ yang dibutuhkan,semakin besar pula CO₂ yang dikeluarkan melalui pengangkutan – pengangkutan.

Ada 3 (tiga) cara pengangkutan CO₂ :

1.      Sebagai ion karbonat (HCO₃), sekitar 60 – 70% oleh plasma darah.

2.      Sebagai karbominohemoglobin (HbCO₂), sekitar 25% diikat oleh Hemoglobin.

3.      Sebagai asam karbonat (H2CO₃) sekitar 6 – 10% oleh plasma darah.

                                                             

a.      Faktor yang Mempengaruhi Difusi Gas

Prinsip dan formula terjadinya difusi gas melalui membrana respirasi sama dengan difusi gas melalui air dan berbagai jaringan. Jadi, faktor yang menentukan betapa cepat suatu gas melalui membrana tersebut adalah :

1.      Ketebalan membrana

Semakin tebal (2-3x normal), kecepatan semakin berkurang.Terjadi pada penumpukan cairan edema dalam ruang interstitial membran

2.      Luas permukaan membrana

Semakin berkurang luasnya (1/3-1/4 normal), kecepatan semakin berkurang.Terjadi pada pengangkatan paru dan emfisema

3.      Koefisien difusi gas dalam substansi membrana

Bergantung pada kelarutan dalam membran CO2 lebih cepat 20 kali dibandingkan O2, O2 lebih cepat 20 kali dibandingkan Nitrogen.

4.      Perbedaan tekanan antara kedua sisi membrana.

Bila tekanan gas alveoli > darah: difusi O2 dari alveoli ke darah. Bila tekanan gas darah > alveoli : CO2 dari darah ke alveoli.

Sering terjadi kecepatan difusi melalui membrana tidak proporsional terhadap ketebalan membrana sehingga setiap faktor yang meningkatkan ketebalan melebihi 2 – 3 kali dibandingkan dengan yang normal dapat mempengaruhi secara sangat nyata pertukaran gas pernafasan normal.

Khusus pada olahragawan, luas permukaan membrana respirasi sangat mempengaruhi prestasi dalam pertandingan maupun latihan.

Luas permukaan paru-paru yang berkurang dapat berpengaruh serius terhadap pertukaran gas pernafasan pada manusia , misalnya kakunya alveolus pada penderita TBC

Dalam hal koefisien difusi masing-masing gas kaitannya dengan perbedaan tekanan ternyata CO2 berdifusi melalui membrana kira-kira 20 kali lebih cepat dari O2 dan Koefisien difusi O2 dua kali lebih cepat dari N2.

Dalam hal perbedaan tekanan gas, tekanan gas parsial menyebabkan gas mengalir melalui membrana respirasi. misalnya diudara PO2 160 mmHg di Alveolus hanya 105 mmHg , maka terjadilah aliran dari udara ke alveolus , begitu seterusnya.

Dengan demikian, bila tekanan parsial suatu gas dalam alveoli lebih besar dibandingkan dengan tekanan gas dalam darah pada O2 maka terjadilah difusi O2 dari alveoli ke arah darah. Tetapi bila tekanan gas dalam darah lebih besar dibandingkan dengan dalam alveoli seperti halnya CO2 maka difusi terjadi dari darah ke dalam alveoli.

Dalam melaksanakan proses Metabolisme, oleh hewan dan manusia dibutuhkan oksigen.. System respirasi berfungsi untuk mengambil oksigen dan membuang karbondioksida, yang keduanya diangkut dari dan ke tubuh.

D.  PERANGSANGAN SARAF SIMPATIS DAN PENGARUH BEBERAPA BAHAN TERHADAP OTOT BRONCHIOLUS

1.      Otot Pernafasan

Otot pernafasan tersusun dari serat-serat otot yang berbentuk seperti silinder yang memanjang. Ukurannya bervariasi mulai dari beberapa milimeter sampai lebih dari 30 cm. Masing-masing serat dibungkus oleh pembungkus otot yang disebut sarcolemma. Otot pernafasan dibagi menjadi otot inspirasi dan otot ekspirasi.

Otot inspirasi terdiri dari diafragma, medula intercostal externus, medula scaleni, dan medula sternocleidomastoidesus. Diafragma merupakan otot inspirasi utama. Otot inspirasi tambahan terdiri dari medula scaleni dan medula sternocleidomastoideus. Otot inspirasi tambahan tidak berperan pada pernafasan biasa, namun pada saat aktivitas fisik berat dan adanya obstruksi pada paru (misalnya asma), ia akan bekerja. Otot tambahan lain adalah otot-otot kecil di dalam nasi (mengurangi resistensi nasal), di kepala dan leher (mengangkat iga pertama), dan m. pectoralis mayor (menstabilkan rongga dada)

Ekspirasi biasanya merupakan proses pasif, namun pada kondisi di mana kebutuhan ventilasi meningkat, ekpirasi merupakan proses aktif. Otot yang berperan adalah otot dinding abdomen depan (m. rectus abdominal, m.obliquus internal dan external, m transversus abdominal) dan m. intercostal internus. Otot dinding abdomen mendorong diafragma ke superior dan menambah ekspirasi. Mereka juga berperan dalam proses batuk, muntah, dan defekasi.

·           Mekanisme perangsangan saraf simpatis

Perangsangan saraf simpatis mempunyai pengaruh langsung pada sel-sel kelenjar dalam pembentukan sekresi pekat yang mengandung enzim dan mukus tambahan. Rangsangan simpatis ini juga menyebabkan vasokontriksi pembuluh darah yang mensuplai kelenjar-kelenjar sehingga seringkali mengurangi kecepatan sekresi. Bila saraf simpatis terangsang, maka kelenjar keringat mensekresikan banyak keringat.

·           Pengaruh beberapa bahan terhadap otot-otot bronchiolus

Norepinefrin dan epinefrin disekresikan ke dalam darah oleh medula adrenal, mempunyai pengaruh perangsangan yang berbeda pada reseptor alfa dan beta. Norepinefrin sangat merangsang reseptor alfa, akan tetapi kurang merangsang pada sereptor beta. Sebaliknya epinefrin sangat kuat merangsang kedua reseptor tersebut.

BAB IV

PENUTUP

A.    Kesimpulan

Proses respirasi merupakan proses vital didalam tubuh manusia. Untuk mempertahankan kehidupan, manusia harus dapat mengambil oksigen dari atmosfer dan memindahkannya ke dalam sel yang akan digunakan untuk keperluan metabolisme. Beberapa sel dapat menghasilkan energy tanpa membutuhkan oksigen (metabolisme anerob) selama waktu yan pendek, namun demikian lebih banyak sel yang membutuhkannya. Organ lain seperti otak, dibangun oleh sel yang hanya mampu menghasilkan energy dengan adanya suplai oksigen yang terus menerus (metabolisme aerob). Respon jaringan pun berbeda-beda terhadap ketidakcukupan oksigen (anoksia). Otak dan jantung merupakan organ yang sangat sensitif terhadap defisiensi oksigen. Kekurangan oksigen akan mengganggu berbagai fungsi organ, dan kerusakan dapat bersifat irreversible (dalam beberapa menit di otak) sehingga perbaikan seperti semula menjadi tidak mungkin.

B.     Saran

Di harapkan pembaca dapat memahami dengan baik Sistem Pernapasan pada Manusia. Semoga makalah ini dapat membantu dalam aktivitas akademis di lingkungan di INSTITUTE KEGURUAN ILMU PENDIDIKAN (IKIP) MATARAM  pada umumnya dan FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENDIDIKAN dan LABORATORIUM BIOLOGI pada khususnya.Tentunya dalam penulisan makalah ini masih banyak kekurangan,untuk itu kritik dan saran sangat  penulis butuhkan untuk menuju kesempurnaan makalah ini.

DAFTAR PUSTAKA

Saryono, S.Kep. M.Kes. BIOKIMIA RESPIRASI. 2009

Daniel S. Wibowo, 2008, Anatomi Tubuh Manusia, Grasindo, Jakarta.

http://athearobiansyah.blogspot.com/2007/09/anatommi-dasar-sistem-pernafasan.html