38
Makalah PBL SP Blok 7 SPIROMETER Roni AJ Simanjuntak 102010199 BP6 Universitas Kristen Krida Wacana

Spirometri Sp 7

Embed Size (px)

DESCRIPTION

free

Citation preview

Makalah PBLSP Blok 7 SPIROMETER

Roni AJ Simanjuntak102010199BP6Universitas Kristen Krida Wacana

Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Krida WacanaJalan Arjuna Utara No. 6 - Jakarta Barat 11470Email: [email protected]

PendahuluanPernapasan adalah istilah yang digunakan untuk menjelaskan dua proses yang berbeda tetapi saling berhubungan: pernapasan seluler dan pernapasan mekanik. Pernapasan seluler adalah proses di mana sel memperoleh energi melalui pemecahan molekul organik. Pernapasan mekanik adalah proses melalui mana kebutuhan oksigen diserap dari atmosfir ke dalam sistem vaskular darah dan proses melalui mana karbon dioksida dikeluarkan ke atmosfir. Pernapasan mekanik terjadi di dalam sistem pernapasan.Sistem pernapasan memiliki dua komponen fungsional: sistem konduksi untuk mengangkut gas-gas ekspirasi dan inspirasi antara atmosfir dan sistem sirkulasi, sebagai permukaan untuk pertukaran pasif gas antara atmosfir dan darah. Sistem konduksi pada dasarnya dimulai sebagai saluran tunggal, yang membentuk jalan napas yang diameternya semakin kecil. Percabangan terminal dari sistem konduksi membuka ke dalam kantung berujung buntu yang disebut alveoli, yang merupakan tempat terjadinya pertukaran gas. Alveoli yang merupakan jaringan paru, adalah struktur berdinding tipis dilapisi oleh jaringan kapiler yang amat banyak, kapiler pulmoner. Susunan ini memberikan bidang temu berlimpah dengan ketebalan minimal untuk pertukaran gas-gas dan atmosfir darah. Proses difusi gas yang berlanjut terus menerus membutuhkan gradien adanya tekanan gas yang sesuai melalui dinding alveolar. Hal ini dicapai dengan perfusi cepat dan berkelanjutan dari kapiler pulmonar oleh darah vena dari sebelah kanan jantung dan pertukaran gas alveolar yang teratur melalui proses bernapas.[1]Sementara itu, dalam hal-hal normal tersebut dapat terjadi beberapa gangguan, yang akan dibahas lebih lanjut dalam tinjauan pustaka berikut setelah memahami tentang proses fisiologis, khususnya pernapasan, dalam tubuh manusia.

Gambar 1. Gambaran Umum Sistem Pernapasan Manusia. Sumber: http://gurungeblog.files..com/2008/11/sistem-pernafasan.gif

Struktur Sistem PernapasanStruktur Makro [2, 3]Hidung; berbentuk piramid. Ke arah inferior hidung memiliki dua pintu masuk berbentuk bulat panjang, yakni nostril atau nares yang terpisah oleh septum nasi. Permukaan infero-lateral hidung berakhir sebagai alae nasi yang bulat. Rangka tulang terdiri dari os nasale, processus frontalis maxillaries, bagian nasal ossis frontalis. Rangka tulang rawan terdiri dari cartilago septi nasi, cartilago nasi lateralis, dan cartilago ala nasi major dan minor. Otot hidung terdiri dari M. nasalis dan M. depressor septi nasi yang merupakan bagian dari otot wajah. Persarafan utama otot-otot hidung oleh N. facialis (N. VII).Rongga Hidung; terdiri atas 3 regio, yaitu vestibulum, penghidu, dan pernapasan. Vestibulum dilapisi oleh kulit yang mengandung bulu hidung, berguna untuk menahan partikel yang terkandung daam udara yang dihisap. Ke arah atas dan dorsal vestibulum dilapisi oleh limen nasi yang sesuai dengan tepi atas cartilago ala nasi major. Di mulai sepanjang limen nasi ini kulit yang melapisi vestibulum dilanjutkan dengan mukosa hidung. Regio penghidu berada di sebelah cranial; dimulai dari atap rongga hidung daerah ini meluas sampai setinggi concha nasalis superior dan bagian septum nasi yang ada di hadapan concha tersebut. Regio pernapasan adalah bagian rongga hidung selebihnya. Pembuluh darah yang memperdarahi rongga hidung adalah:1. Aa. ethmoidales anterior dan posterior, cabang A. Opthalmica, yang mendarahi pangkal hidung, sinus-sinus/cellulae ethmoidales dan frontalis;2. A. sphenopalatina, cabang A. maxillaris interna, mendarahi mukosa dinding-dinding lateral dan medial hidung;3. A. palatina major, csbang palatina descendens A. maxillaris interna yang melewati foramen palatinum majus dan canalis incisivus serta beranastomosis dengan A. sphenopalatina;4. A. labialis superior, cabang A. facialis, yang memperdarahi septum nasi daerah vestibulum, beranastomosis dengan A. sphenopalatina.Vena-vena rongga hidung membentuk plexus cavernosus yang terutama berada pada submukosa bagian caudal septum nasi, concha nasalis medius, dan concha nasalis inferior. Persarafan utamanya oleh cabang-cabang N. trigeminus (N. V), otonom secretomotorik dan vasomotorik serta N. olfactorius (N. I).

Gambar 2. Hidung dan Rongga Hidung. Sumber: Ensiklopedia Britannica

Pharynx (Tekak); seperti pipa yang panjangnya 12-14 cm membentang dari basis cranii sampai setinggi vertebra cervical 6 atau tepi bawah cartilago cricoidea. Di sebelah caudal dilanjutkan dengan oesophagus (kerongkongan). Di sebelah cranial dibatasi oleh bagian posterior corpus ossis sphenoidalis dan pars basilaris ossis occipitalis. Di sebelah dorsal dan lateral pharynx terdapat jaringan longgar yang menempati spatium peripharyngeale. Di sebelah dorsal, jaringan penyambung longgar tersebut memisahkan pharynx dari fascia alaris (lembar depan fascia prevertebralis). Di sebelah ventral, pharynx terbuka ke dalam rongga hidung, mulut dan larynx; dengan demikian dinding anteriornya tidak sempurna. Spatium parapharyngeale, atau yang biasa disebut pharyngeale laterale, mempunyai batas-batas sebagai berikut: Ventrolateral: ramus mandibulae dan M. pterygoideus medialis/internus; Posterolateral; glandula parotis dan pembungkusnya; Medial: dinding lateral pharynx; Caudal: sampai setinggi os. Hyoideum, dibatasi oleh glandula submandibularis dan pembungkusnya serta M. Stylohyoideus. Dorsal; fascia bersama yang membungkus A. carotis interna, V. jugularis interna, dan N. vagus yang dikenal sebagai saluran pembungkus buluh dan saraf (carotid steath).

Gambar 3. Pharynx (Faring). Sumber: http://arispurnomo.com/wp-content/uploads/2010/11/faring.gif

Ke sebelah dorsal spatium parapharyngeale ini berhubungan dengan spatium retropharyngeale. Batas sebelah dorsal spatium pharyngeale ini adalah fascia alaris. Pharynx dibagi menjadi 3 bagian, yakni: Nasopharynx (Epipharynx); berada di sebelah dorsal hidung dan sebelah cranial palatum molle. Rongga nasopharynx tidak pernah tertutup, berbeda dari oropharynx dan laringopharynx.Ke arah ventral berhubungan dengan rongga hidung melalui choanae (apertura nasalis posterior), yang masing-masing terpisah oleh septum nasi. Nasopharynx dan ororpharynx berhubungan melalui isthmus pharyngeum yang dibatasi oleh tepi palatum molle dan dinding posterior pharynx. Sewaktu proses menelan dan berbicara, isthmus pharyngeum ini tertutup oleh elevasi palatum molle dan pembentukan lipatan Passavant (fold of Passavant) yang terbentuk oleh kontraksi M. sphincter palatopharyngeal yang berfungsi sebagai sphincter, M. salpingopharyngeus, dan M. constrictor pharyngis superior di dinding dorsal pharynx. Oropharynx (Mesopharynx); terbentang mulai dari palatum molle sampai tepi atas epiglotis atau setinggi corpus vertebrata cervical 2 dan 3 bagian atas. Di sebelah ventral berhubungan dengan cavum oris melalui isthmus oropharyngeum (isthmus faucium) berhadapan dengan aspek pharyngeal lidah. Pada kedua dinding lateral ororpharynx terdapat masa jaringan limfoid yang disebut tonsilla palatina, tepatnya di sebelah dorsal gigi bawah molar ketiga dan diproyeksikan pada sebuah daerah bulat telur di atas bagian bawah M. masseter, sedikit di sebelah anterosuperior terhadap angulus mandibulae. Tonsilla palatina bervariasi ukurannya dan seringkali meradang, menimbulkan inflamasi dan hipertrofi; karena itu sukar menentukan bentuk normalnya. Laryngopharynx (Hypopharynx); membentang dari tepi cranial epiglotis sampai tepi inferior cartilago cricoidea atau mulai setinggi bagian bawah corpus vertebra cervical 3 sampai bagian atas vertebra cervical 6. Ke arah caudal laryngopharynx dilanjutkan sebagai oesophagus. Di dinding anteriornya yang tidak sempurna, terdapat pintu masuk ke larynx (aditus laryngis) dan di bawahnya terdapat permukaan posterior cartilago arytanoidea dan cartilago cricoidea. Pada masing-masing sisi ventro-caudo-lateral aditus laryngis ini terdapat fossa/recessus piriformis yang dibatasi di sebelah medial oleh plica aryepiglotica dan di sebelah lateral oleh cartilago thyrohyoidea dan membrana thyrohyoidea.Perdarahan berasal dari A. pharyngea ascendens, A. palatina ascendens, dan ramus tonsilaris cabang A. facialis, A. palatina major dan A. canalis pterigoidei cabang A. maxilaris interna dan rami dorsales linguae cabang A. lingualis. Pembuluh-pembuluh balik membentuk sebuah plexus yang ke atas berhubungan dengan plexus pterygoideus dan ke arah bawah bermuara ke dalam V. jugularis interna dan V. facialis. Sementara persarafannya berasal dari plexus pharyngeus. Plexus ini dibentuk oleh rami pharyngei N. glossopharyngeus (N. IX), N. vagus (N. X), dan serabut-serabut simpatik post-ganglioner dari ganglion cervicale superius; plexus tersebut berada pada jaringan penyambung di sebelah luar M. constrictor pharyngis medius.Larynx (Pangkal Tenggorok); merupakan saluran udara yang bersifat sphincter dan juga organ pembentuk suara, membentang antara lidah sampai trachea atau pada laki-laki dewasa setinggi vertebra cervical 3 sampai 6, tetapi sedikit tinggi pada anak dan perempuan dewasa. Larynx berada di antara pembuluh-pembuluh besar leher dan di sebelah ventral tertutup oleh kulit, fascia, dan otot-otot depressor lidah. Ke arah atas, larynx terbuka ke dalam laryngopharynx; dinding posterior larynx menjadi dinding anterior laryngopharynx. Ke arah bawah larynx dilanjutkan sebagai trachea. Tulang-tulang rawannya terdiri atas cartilago tyrohyoidea, cartilago cricoidea, dan cartilago epiglotis yang masing-masing sebuah, serta cartilago arytaenoidea, cartilago cuneiforme, dan cartilago corniculatum yang masing-masing sepotong. Pada laring, terdapat dua pasang lipatan lateral membagi rongga laring tersebut yaitu pasangan bagian atas yang disebut lipatan ventrikular (pita suara palsu), tidak berfungsi pada produksi suara, dan lipatan vocalis yang merupakan pita suara sejati. Pita suara sejati melekat pada tulang rawan thyroid dan kartilago cricoid, serta aritenoid. Pembuka diantara pita ini adalah glotis. Saat bernapas, pita suara terabduksi (tertarik membuka) oleh otot laring, dan glotis membentuk triangular. Saat menelan, pita suara teraduksi (tertarik menutup) dan glotis membentuk celah sempit. Dengan demikian, kontraksi otot rangka mengatur ukuran pembukaan glotis dan derajat ketegangan pita suara yang diperlukan untuk produksi suara.Perdarahan utama larynx berasal dari cabang-cabang A. thyreoidea superior dan A. thyreoidea inferior. Nadi-nadi ini disertai oleh venanya. V. thyreoidea superior bermuara ke dalam V. jugularis interna dan V. thyreoidea inferior bermuara ke dalam. V. brachiocephalica sinistra. Sementara persarafan utama berasal dari cabang-cabang internus dan eksternus N. laryngeus superior, N. recurrens, dan saraf simpatis. Mungkin seluruh ramus internus N. laryngeus superior merupakan saraf sensorik otonom.

Gambar 4. Larynx. Sumber: http://arispurnomo.com/wp-content/uploads/2010/11/laring.jpg

Trachea (Tenggorok); merupakan sebuah pipa udara yang terbentuk dari tulang rawan dan selaput fibro-muskular, panjangnya sekitar 10-11 cm, sebagai lanjutan dari larynx, membentang mulai setinggi cervical 6 sampai tepi atas vertebra thoracal 5. Ujung caudal trachea terbagi menjadi bronchus principalis (primer, utama) dan dexter dan sinister. Trachea terletak hampir di bidang sagital, tetapi biasanya bifurkasi trakea sedikit terdesak ke arah kanan oleh arcus aortae. Selama inspirasi dalam, mungkin inspirasi ini turun sampai setinggi vertebra thoracal 6. Bentuk trakeas sedikit kurang silindrik, karena datar di sebelah posterior. Trakea dapat tetap terbuka karena adanya 16 sampai 20 cincin kartilago berbentuk C. Ujung posterior mulut cincin dihubungkan oleh jaringan ikat dan otot sehingga memungkinkan ekspansi esofagus.Seperti yang telah disebutkan, pada vetebra toraks kelima, trakea akan bercabang menjadi dua bronkus utama, bronkus primer kanan dan bronkus primer kiri. Bronkus primer kanan berukuran lebih pendek, lebih tebal, dan lebih lurus dibandingkan bronkus primer kiri karena arkus aorta membelokan trakea bawah kekanan. Objek asing yang masuk kemungkinan akan masuk ke bronkus kanan. Setiap bronkus primer nantinya akan bercabang menjadi bronkus sekunder dan tertier dengan diameter semakin kecil. Saat tuba semakin menyempit, batang atau lempeng kartilago mengganti cincin kartilago. Suatu bronkus disebut ekstrapulmonar, sampai memasuki paru-paru. Setelah itu baru disebut intra pulmonar. Nantinya, percabangan bronki akan menjadi struktur dasar paru-paru yaitu bronki, bronkiolus, bronkiolus terminal, bronkiolus respiratorius, duktus alveolar, dan alveoli.

Gambar 5. Trakea dan Sekitarnya. Sumber: makalahkesehatan.co.cc

Terutama trachea didarahi oleh A. tyreohyoidea inferior, sementara ujung thoracalnya didarahi oleh cabang Aa. Bronchiales yang naik untuk beranastomosis dengan A. thyreohyoidea inferior tersebut. Semua pembuluh darah ini juga memperdarahi oesophagus. Vena-vena yang membawa darah dari trachea berakhir di plexus venosus thyrohyoidea inferior. Persarafan utamanya berasal dari cabang-cabang tracheal N. vagi, Nn. Recurrens, dan truncus symphaticus serta disebarkan menuju otot-otot dan mukosa trachea. Ujung-ujung saraf simpatis membangkitkan bronchodilatasi, sementara parasimpatis menyebabkan bronchokonstriksi.Thorax (Dada); merupakan superior batang badan, antara perut dan dada. Mempunyai bentuk kerucut yang terpancung horizontal. Di dalam thoraks ini terkandung rongga thorax. Rongga thorax memiliki akses masuk ke dalam pintu atas dan pintu bawah thorax. Pintu atas thorax (apertura thoracis superior) yang sempit terbuka dan berkesinambungan dengan leher; pintu bawah thorax (apertura thoracis inferior) yang relatif luas, tertutup oleh diafragma. Terdapat otot-otot dinding thorax murni yang mengubah volume thorax sewaktu bernafas, yaitu Mm. intercostales, M. subcostalis, M. tranversus thoracis, M. serratus posterior superior, dan M. serratus posterior inferior, Mm. levatores costarum, dan diapraghma. Selain itu, terdapat otot tipis yang mengisi sela iga, yakni Mm. intercostales. Otot-otot intercostalis ini dipersarafi oleh Nn. intercostales yang sesuai. Secara berkelompok, masing-masing lapis otot intercostalis ini menggerakkan iga-iga untuk membantu pernapasan. Aa. intercostales yang mendarahi dinding thorax berasal dari tiga sumber, yakni: aorta thoracales yang berada pada mediastinum posterius; sepasang A. intercostalis suprema, cabang truncus costo-cervicales A. subclavia; sepasang A. thoracica interna, cabang A. subclavia.

Pulmo (Paru); merupakan bagian terakhir dari sistim pernapasan, yang merupakan organ repiratorik. Paru-paru adalah sebuah organ berbentuk piramid seperti spons dan berisi udara, terletak dalam rongga toraks. Paru-paru kanan memiliki tiga lobus sedangkan paru-paru kiri memiliki dua lobus. Setiap paru memiliki sebuah apex yang mencapai bagian atas iga pertama, sebuah permukaan diafragmatik yang terletak diatas diafragma, sebuah permukaan mediastinal yang terpisah dari paru lain oleh mediastinum, dan permukaan costal yang terletak diatas kerangka iga. Permukaan mediastinalnya sendiri memiliki hillus yang merupakan tempat keluar masuknya pembuluh darah bronki, pulmonar, dan bronkial dari paru. Paru-paru diselimuti oleh selaput yang disebut pleura. Pleura terbagi menjadi pleura parietal dan pleura viseral. Pleura parietal adalah bagian pleura yang melapisi rongga toraks (kerangka iga, diafragma, dan mediastinum) sedangkan pleura viseral adalah bagian yang melapisi paru dan bersambungan dengan pleura parietal di bagian bawah paru.

Gambar 6. Bronkus dan Paru. Sumber: www.arisclinic.com/wp-content/uploads/2011/04/Anatomi-paru2.jpg

Bagian sistem pernapasan yang beruhubungan dengan pleura memiliki dua bangun khusus yaitu rongga pleura dan resesus pleura. Rongga pleura adalah ruang potensial antara pleura parietal dengan pleura viseral yang mengandung lapisan tipis cairan pelumas. Cairan ini disekresi oleh sel-sel pleural sehingga paru-paru dapat mengembang tanpa melakukan friksi. Tekanan cairan agak negatif dibandingkan tekanan atmosfer. Rongga pleura kiri lebih kecil dari rongga pleura kanan, karena sebagian besar jantung menempati sisi sebelah kiri garis tengah. Bangun kedua adalah resesus pleura. Resesus ini adalah area rongga pleura yang tidak berisi jaringan paru. Area ini muncul saat pleura parietal bersilangan dari satu permukaan ke permukaan lain. Saat bernapas, paru-paru bergerak keluar masuk area ini. Resesus pleura sendiri dibagi dua yaitu resesus pleura costomedial yang terletak di tepi anterior kedua sisi pleura, tempat pleura parietal berbelok dari kerangka iga ke permukaan lateral mediastinum, dan resesus pleura costodiaphragmatic, yang terletak di tepi posterior kedua sisi pleura diantara diafragma dan permukaan kostal internal thorax. Persarafan utamanya lewat plexus pulmonalis anterior dan posterior yang dibentuk oleh cabang-cabang truncus symphaticus segmen T 1-3 atau 4 dengan parasimpatik N. vagus.

Struktur Mikro [1, 4]Bagian-bagian sistem pernapasan telah dibahas pada struktur makro, dan selanjutnya bagian-bagian tersebut akan dibahas secara mikroskopis. Sistem pernapasan atau respiratorius dibagi menjadi dua bagian, yaitu bagian konduksi yang berfungsi untuk menyalurkan udara dan meneruskan ke bagian kedua, yakni bagian respirasi yang berfungsi untuk melakukan pertukaran gas. 1. Bagian Konduksia. Hidung; merupakan organ berongga yang terdiri dari tulang, tulang rawan hialin, otot bercorak dan jaringan ikat. Pada kulit luarnya terdapat epitel berlapis gepeng dengan lapisan tanduk, rambut-rambut halus, kelenjar keringat dan kelenjar sebasea. Rongga hidungnya (cavum nasi) dipisahkan oleh septum nasi. Lubang hidungnya terbagi menjadi dua, lubang hidung depan (nares nasi anterior) dan lubang hidung belakang (nares nasi posterior). Cavum nasi dibagi menjadi dua, yaitu vestibulum nasi, yang merupakan daerah lebar di belakang nares anterior, dan fossa nasalis, yang merupakan daerah di belakang vestibulum nasi. Vestibulum nasi tersusun atas epitel berlapis gepeng tanpa lapisan tanduk dan berubah menjadi epitel bertingkat toraks bersilia bersel globet sebelum masuk fossa nasalis. Terdapat kelenjar sebasea, kelenjar keringat, dan vibrisae, yaitu rambut-rambut kasar, yang berfungsi menyaring udara pernafasan.Pada dinding lateral, ada tiga tonjolan tulang yang disebut concha, yaitu concha nasalis superior yang dilapisi epitel khusus, concha nasalis media, dan concha nasalis inferior yang keduanya dilapisi epitel bertingkat toraks bersilia bersel goblet. Di bawah epitel yang melapisi concha nasalis inferior banyak terdapat plexus venosus yang disebut swell bodies, berfungsi untuk menghangatkan udara yang melalui hidung.Selain itu, juga terdapat epitel olfaktorius yang merupakan epitel bertingkat toraks. Terdiri atas tiga jenis sel, yakni sel olfaktorius, yaitu berfungsi sebagai sel saraf yang terletak di antara sel basal dan sel penyokong serta bergabung dgn akson di lamina propia membentuk nervus olfaktorius (N. II); sel penyokong bervili, yaitu yang sitoplasmanya mempunya granula kuning kecoklatan; dan sel basal yang merupakan sel cadangan pembentuk sel penyokong dan mungkin akan menjadi sel olfaktorius.Tunika mukosa fossa nasalis akan berlanjut ke sinus paranasalis. Sinus paranasalis adalah rongga dalam tengkorak yang berhubungan dengan cavum nasi, di antaranya adalah sinus maxillaris, sinus frontalis, sinus sphenoidales, dan sinus ethmoidales. Sinus-sinus ini dilapisi oleh epitel bertingkat toraks bersilia bersel goblet. Kelenjar-kelenjarnya memproduksi mukosa yang akan dialirkan ke cavum nasi oleh gerakan silia-silia. Bila terjadi peradangan, dapat menyebabkan sinusitis.b. Pharynx (faring); merupakan ruangan di belakang cavum nasi yang menghubungakan traktus digestivus dan traktus respiratorius. Dinding lateral pharynx terdiri dari otot skelet. Yang termasuk bagian dari pharynx adalah nasopharynx, oropharynx dan laringopharynx.Nasopharynx; mengandung epitel bertorak bersilia bersel goblet. Terletak di bawah membrana basalis dan terdapat kelenjar campur pada lamina propia. Pada bagian posterior terdapat jaringan limfoid yang membentuk tonsila pharyngeal yang pada anak-anak sering membersar dan meradang (adenoitis). Terdapat muara yang menghubungkan rongga hidung dan telinga bagian tengah (osteum pharyngeum tuba auditiva) dan di sekelilingnya banyak kelompok jaringan limfoid yang disebut tonsila tuba.Oropharynx; mengandung epitel berlapis gepeng tanpa lapisan tanduk. Terletak di belakang rongga mulut dan permukaan belakang lidah. Oropharynx akan dilajutkan ke bagian atas menjadi epitel mulut dan ke bawah, ke arah epitel oesophagus.Di sini terdapat tonsila palatina yang sering meradang (tonsilitis).Laryngopharynx; mengandung epitel bervariasi, yang sebagain besarnya merupakan epitel berlapis gepeng tanpa lapisan tanduk. Terletak di belakang larynx.c. Larynx (laring); menghubungkan prharynx dan trakea. Bentuknya tidak beraturan/irreguler. Mengandung epitel bertingkat torak bersilia bersel goblet kecuali ujung plica vocalis berlapis gepeng. Larynx berfungsi untuk fonasi (menyuarakan), dan mencegah benda asing memasuki jalan nafas dengan adanya refleks batuk. Dinding larings terdiri atas tulang rawan hialin, tulang rawan elastis, jaringan ikat, otot skelet, kelenjar campur.Rangka larynx mempunya 9 tulang rawan, yakni 4 tulang rawan hialin (1 tulang rawan tiroid, 2 tulang rawan krikoid, 2 tulang rawan aritenoid); tulang rawan elastis (1 tulang rawan epiglotis, 2 tulang rawan kuneiformis, dan 2 tulang rawan kornikulata); serta ujung tulang rawan aritenoid yang merupakan tulang rawan elastis. Tulang-tulang rawan akan diikat oleh ligamentum dan berarticulatio dengan otot intrinsik (M. intrinsik laring) yang berfungsi untuk mengubah bentuk pita suara sehingga timbul fonasi, sementara M. ekstrinsik laring berfungsi untuk proses menelan. Ada juga M. vokalis yang berfungsi mengatur ketengangan pita suara sehingga udara yang melalui pita suara dapat menimbulkan suara dengan nada yang berbeda-beda.Salah satu tulang rawan dalam larynx yang berfungsi khusus adalah epiglotis. Epiglotis merupakan bagian anterior yang paling sering berkontak dengan akar lidah pada proses menelan.d. Trachea (trakea); terdiri dari rangka berbentuk C yang merupakan tulang rawan hialin. Jumlahnya berkisar dari 16-20 buah. Cincin-cincin tulang rawan dihubungkan oleh jaringan penyambung padat fibroelastis dan retikulin yang disebut ligamentum anulare untuk mencegah agar lumen trakea jangan meregang berlebihan. Sedangkan otot polos berperan untuk mendekatkan kedua tulang rawan. Bagian trakea yang mengandung tulang rawan disebut pars kartilagenia, sementara yang mengandung otot disebut pars membranasea.Lapisan-lapisan yang terdapat pada trakea adalah mukosa trakea yang mengandung epitel bertingkat torak bersilia bersel goblet dan terdapat kelenjar campur; tunika submukosa, terdiri dari jaringan ikat jarang, lemak, dan kelenjar campur (glandula trakealis) yang banyak terletak di bagian posterior; serta tunika adventisia, di mana terdapat jaringan fibroelastis yang berhubungan dengan perikondrium sebelah luar pars kartilagenia.e. Bronkus Ekstrapulmonal dan Intrapulmonal; bronkus ekstrapulmonal sama dengan trakea hanya saja diameternya lebih kecil. Sementara bronkus intrapulmonar memiliki mukosa yang membentuk lipatan longitudinal. Epitelnya bertingkat toraks bersilia bersel goblet dan membrana basalisnya jelas. Lamina propianya mengandung jaringan ikat jarang, serat elastis, muskulus polos piral, noduli limfatici, dan kelenjar campur. Bentuk tulang rawannya tidak beraturan dan susunan muskulusnya seperti spiral.f. Bronkiolus Terminalis; berdiameter 0.3 mm, mengandung epitel selapis torak bersilia bersel goblet dan epitel selapis torak rendah. Di antara deretan sel ini ada sel clara yang bergranula kasar dan bermikrovili, fungsinya diduga ikut berperan terhadap pembentukan cairan bronkiolar yang mengandung protein, glikoprotein, kolesterol, mengeluarkan sejumlah kecil surfaktan yang terdapat di dalam sekret bronkiolar. Lamina propianya mengandung otot polos dan serat elastin yang tipis, namun tidak mempunyai kelenjar dan saraf. Lapisan luarnyamengandung serat kolagen, serat elastin, pembuluh darah dan nodulus limfatisi, serta saraf.2. Bagian Respirasia. Bronkiolus Respiratorius; merupakan bagian antara konduksi dan respirasi. Panjangnya 1-4 mm, dan diameter 0.5 mm. Mengandung epitel torak rendah atau selapis kubis bersilia tanpa sel goblet. Di antara sel kubis terdapat sel clara. Lamina propianya mengandung serat kolagen, serat elastin, dan otot polos yang terputus-putus.b. Duktus Alveolaris; berdinding tipis, sebagian besar terdiri dari alveoli dan dikelilingi sakus alveolaris. Di mulut alveolus terdapat epitel selapis gepeng (sel alveolar tipe 1). Mengandung jaringan ikat serat elastin, serat kolagen, otot polos yang makin mengecil hingga hanya terlihat sebagai titik-titik kecil. Duktus ini terbuka ke atrium, yakni ruang yang menghubungkan beberapa sakus alveolaris.c. Sakus Alveolaris; merupakan kantong yang dibentuk oleh beberapa alveoli. Terdapat serat elastin dan serat retikulin yang melingkari muara sakus alveoli, serta sudah tidak mempunyai otot polos.d. Alveolus/Alveoli; merupakan kantong kecil yang terdiri dari selapis sel seperti sarang tawon. Alveoli berfungsi untuk pertukaran gas (O2 dan CO2) antara udara dan darah. Di sekitar alveoli terdapat serat elastin yang melebar pada saat inspirasi dan menciut pada saat ekspirasi; serta serat kolagen yang mencegah regangan berlebihan sehingga kapiler dan septum interalveolaris tidak rusak. Alveoli berjumlah sekitar 300-500 juta dan mengandung epitel selapis gepeng. Pada dinding-dindingnya terdapat lubang kecil berbentuk bulat/lonjong disebut poros/stigma alveolaris yang berfungsi untuk menghubungkan alveoli yang berdekatan dan mencegah atelektasis. Diameternya sekitar 10-15 m.

Mekanisme Pernafasan [5]Inspirasi, Ekspirasi, dan Volume ParuParu dan dinding dada merupakan struktur yang elastis. Pada keadaan normal, hanya ditemukan selapis tipis cairan di antara paru dan dinding dada (intrapleura). Paru dapat dengan mudah bergeser sepenjang dinding dada, namun sukar dipisahkan dari dinding dada seperti halnya dua lempeng kaca basah yang dapat digeser namun tidak dapat dipisahkan. Tekanan di dalam ruang antara paru dan dinding dada (tekanan intrapleura) bersifat sub-atmosferik. Pada saat lahir, jaringan paru mengembang sehingga teregang, dan pada ekspirasi tenang, kecenderungan daya recoil paru untuk menjauhi dinding dada diimbangi oleh daya recoil dinding dada ke arah yang berlawanan. Jika dinding dada dibuka, paru akan kolaps; dan bila paru kehilangan elastisitasnya, dada akan mengembang menyerupai bentuk gentong (barrel shaped).Inspirasi merupakan proses aktif. Kontraksi otot inspirasi akan meningkatkan volume intratoraks. Tekanan intrapleura di bagian basis paru akan turun dari nilai normal sekitar -2,5 mmHg (relatif terhadap tekanan atmosfer) pada awal inspirasi, menjadi -6 mmHg. Jaringan paru akan semakin teregang. Tekanan di dalam saluran udara menjadi sedikit lebih negatif, dan udara mengalir ke dalam paru. Pada akhir inspirasi, daya recoil paru mulai menarik dinding dada kembali ke kedudukan ekspirasi, sampai tercapai keseimbangan kembali antara daya recoil jaringan paru dan dinding dada. Tekanan di saluran udara menjadi sedikit lebih positif, dan udara mengalir meninggalkan paru. Selama pernafasan tenang, ekspirasi merupakan proses pasif yang ridak memerlukan kontraksi otot untuk menurunkan volume intratoraks. Namun pada awal ekspirasi, sedikit kontraksi otot inspirasi masih terjadi. Kontraksi ini berfungsi sebagai peredam daya recoil paru dan memperlambat ekspirasi.Pada inspirasi kuat, tekanan intrapleura turun mencapai -30 mmHg sehingga pengembangan jaringan paru menjadi lebih besar. Bila ventilasi meningkat, derajat pengempisan jaringan paru juga ditingkatkan oleh kontraksi aktif otot ekspirasi yang menurunkan volume intratoraks.Jumlah udara yang masuk ke dalam paru setiap kali inspirasi (atau jumlah udara yang keluar dari paru setiap kali ekspirasi) disebut volume tidal. Jumlah udara yang masih dapat masuk ke paru pada inspirasi maksimal setelah inspirasi biasa disebut volume cadangan inspirasi (inspiratory reserve volume/IRV). Jumlah udara yang dapat dikeluarkan secara aktif dari dalam paru melalui kontraksi otot ekspirasi, setelah ekspirasi biasa disebut volume cadangan ekspirasi (expiratory reserve volume/ERV), dan udara yang masih tertinggal di dalam paru setelah respirasi maksimal disebut volume residu (residual volume/RV). Nilai normal berbagai volume paru dan istilah yang digunakan untuk kombinasi berbagai volume paru tersebut diperlihatkan pada gambar. Ruang di saluran napas yang berisi udara yang tidak ikut serta dalam proses pertukaran gas dengan darah dalam kapiler paru disebut ruang rugi pernapasan (respiratory dead space).

Gambar 7. Skema Volume Paru. Sumber: ttp://www.kalbe.co.id/files/cdk/files/08UjiFaalParu084.pdf/08UjiFaalParu084002.png

Pengukuran kapasitas vital, yaitu jumlah udara terbesar yang dapat dikeluarkan dari paru setelah inspirasi maksimal, seringkali digunakan di klinik sebagai indeks fungsi paru. Nilai tersebut bermanfaat dalam memberikan informasi mengenai kekuatan otot pernapasan serta beberapa aspek fungsi pernapasan lain. Fraksi volume kapasitas vital yang dikeluarkan pada satu detik pertama melalui ekspirasi paksa (volume ekspirasi paksa 1 detik, FEV1/timed vital capacity) dapat memberikan informasi tambahan; nilai kapasitas vital normal yang menurun dapat diperoleh dengan nilai FEV1 menurun pada pengidap penyakit seperti asma, yang mengalami peningkatan tahanan saluran udara akibat konstriksi bronkus. Pada keadaan normal, jumlah udara yang diinspirasikan selama satu menit (ventilasi paru, volume respirasi semenit) sekitar 6 L (500 mL/napas x 12 napas/menit). Ventilasi volunter maksimal (maximal voluntary ventilation, MVV), atau yang dahulu disebut sebagai kapasitas pernapasan maksimum (maximal breathing capacity, adalah volume gas terbesar yang dapat dimasukkan dan dikeluarkan selama 1 menit secara volunter. Pada keadaan normal, MVV berkisar antara 125-170 L/menit.Transpor Oksigen dan Karbon DioksidaSistem pengangkutan O2 di tubuh terdiri atas paru-paru dan sistem kardiovaskular. Pengangkutan O2 menuju jaringan tertentu bergantung pada jumlah O2 yang masuk ke dalam paru, adanya pertukaran gas di paru yang adekuat, aliran darah yang menuju jaringan, dan kapasitas darah yang mengangkut O2. Aliran darah bergantung pada derajat konstriksi jalain vaskular di jaringan serta curah jantung. Jumlah O2 yang larut dalam darah ditentukan oleh jumlah O2 yang larut, jumlah hemoglobin dalam darah, dan afinitas hemoglobin terhadap O2. Dinamika reaksi hemoglobin dengan O2 menjadikannya sebagai pembawa O2 yang sangat tepat. Hemoglobin adalah protein yang dibentuk dari empat subunit, masing-masing mengandung gugus hem (heme) yang melekat pada sebuah rantai polipeptida. Pada orang dewasa normal, sebagian besar molekul hemoglobin mengandung dua rantai dan dua rantai . Hem adalah suatu kompleks yang dibentuk dari satu porifirin dan satu atom besi fero. Masing-masing dari keempat atom besi dapat mengikat satu molekul O2 secara reversibel. Atom besi tetap berada dalam bentuk fero sehingga pengikatan O2 merupakan suatu reaksi oksigenasi, bukan reaksi oksidasi. Reaksi pengikatan hemoglobin dengan O2 lazim ditulis sebagai Hb + O2 HbO2 . Karena setiap molekul hemoglobin mengandungempat unit Hb, molekul ini dapat dinyatakan sebagai Hb4, dan pada kenyataannya bereaksi dengan empat molekul O2 membentuk Hb4O8.Hb4 + O2 Hb4O2Hb4O2 + O2Hb4O4Hb4O4+ O2Hb4O6Hb4O6 + O2Hb4O8Reaksi ini berlangsung cepat dan membutuhkan waktu kurang dari 0,01 detik. Deoksigenasi (reduksi) Hb4O8 juga berlangsung sangat cepat.Struktur kuartener hemoglobin menentukan afinitasnya terhadap O2. Pada deoksihemoglobin, unit globin terikat erat dalam konfigurasi tense (T, tegang) yang menutunkan afinitas molekul terhadap O2. Saat O2 pertama kali terikat, ikatan yang menahan unit globin terlepas sehingga terbentuk konfigurasi realsed (R, rileks) yang memaparkan lebih banyak tempat pengikatan O2. Hasil akhirnya adalah peningkatan afinitas terhadap O2 sebesar 500 kali lipat. Di jaringan, reaksi-reaksi ini berbalik sehingga terjadi pelepasan O2. Perlaihan dari suatu keadaan ke keadaan lainnya diperkirakan berlangsung sekitar 108 kali selama kehidupan sebuah sel darah merah. Selain adanya transpor oksigen, dalam tubuh kita juga terjadi transpor karbon dioksida (CO2). Hal ini berkaitan dengan proses pendaparan (buffering) dalam tubuh kita. Kelarutan CO2 dalam darah kira-kira 20 kali lebih besar daripada kelarutan O2; karena itu, pada tekanan parsial yang sama didapatkan jauh lebih banyak CO2 dibandingkan O2 dalam larutan sederhana. CO2 yang cepat terdifusi ke dalam sel darah merah terhidrasi dengan cepat menjadi H2CO3 karena adanya karbonat anhidrase. H2CO3 akan berdisosiasi menjadi H+ dan HCO3- , dan H+ akan mengalami pendaparan, terutama oleh hemoglobin, sementara HCO3- memasuki plasma. Sejumlah CO2 dalam sel darah merah akan bereaksi dengan gugus amino hemoglobin dan protein lain (R), membentuk senyawa karbamino. Karena hemoglobin terdeoksigenasi mengikat lebih banyak H+ daripada yang diikat oleh oksihemoglobin dan lebih mudah membentuk senyawa karbamino, pengikatan O2 pada hemoglobin akan menurunkan afinitasnya terhadap CO2 (efek Haldane). Akibatnya, darah vena mengangkut lebih banyak CO2 daripada darah arteri, dan penyerapan CO2 di jaringan dan pelepasan O2 di paru berlangsung lebih mudah. Sekitar 11% dari CO2 yang ditambahkan ke dalam darah pembuluh kapiler sistemik akan diangkut ke paru dalam bentuk karbamino-CO2.Dalam plasma, CO2 bereaksi dengan protein plasma membentuk sejumlah kecil senyawa karbamino, dan sejumlah kecil CO2 mengalami hidrasi; namun karena hidrasinya berlangsung lambat karena tidak terdapat karbonat anhidrase.Saat darah melewati kapiler, terjadi peningkatan kandungan HCO3- di dalam sel darah merah yang jauh lebih besar dibandingkan di dalam plasma sehingga sekitar 70% HCO3- yang dibentuk di sel darah merah akan memasuki plasma. Kelebihan HCO3- yang meninggalkan sel darah merahakan ditukar dengan Cl- . Proses ini diperantarai oleh Band 3, suatu protein membran utama. Pertukaran ini disebut pergeseran klorida (chloride shift). Oleh sebab itu, terdapat perbedaan bermakna kandungan Cl- di dalam sel darah merah vena, yang jauh lebih banyak dibandingkan darah arteri. Pergeseran klorida berlangsung cepat dan selesai seluruhnya dalam waktu 1 detik.

Dalam PlasmaDalam Sel Darah Merah

1. Terlarut1. Terlarut

2. Membentuk senyawa karbamino dengan protein plasma2. Membentuk karbamino-Hb

3. Hidrasi, H+ mengalami pendaparan, 70% HCO3- di dalam plasma3. Hidrasi, H+ mengalami pendaparan, 70% HCO3- memasuki plasma

4. Pergeseran Cl- ke dalam sel

Tabel 1. Nasib CO2 Dalam Darah. Sumber: Buku Ajar Fisiologi Kedokteran Ganong.Perhatikan bahwa pada tiap penambahan molekul CO2 ke dalam sel darah merah, terjadi peningkatan satu partikel aktif osmotik baik HCO3- maupun Cl- dalam sel darah merah. Akibatnya, sel darah merah akan mengambil sejumlah air dan ukurannya meningkat. Oleh sebab itu, ditambah lagi dengan kenyataan bahwa sejumlah kecil cairan dalam darah arteri akan mengalir balik melalui sistem limfe dan bukan melalui vena, nilai hematokrit darah arteri pada keadaan normal. Di dalam paru, Cl- keluar dari sel darah merah sehingga sel mengerut.

Tes Fungsi Paru[6]Untuk melakukan tes fungsi paru, alat yang digunakan adalah spirometer. Lebih tepatnya, definisi dari spirometer adalah alat untuk mengukur aliran udara yang masuk dan keluar paru-paru dan dicatat dalam grafik volum per waktu. Spirometer menggunakan prinsip salah satu hukum dalam fisika yaitu hukum Archimedes. Hal ini tercermin pada saat spirometer ditiup, ketika itu tabung yang berisi udara akan naik turun karena adanya gaya dorong ke atas akibat adanya tekanan dari udara yang masuk ke spirometer. Spirometer juga menggunakan hukum newton yang diterapkan dalam sebuah katrol . Katrol ini dihubungkan kepada sebuah bandul yang dapat bergerak naik turun. Bandul ini kemudian dihubungkan lagi dengan alat pencatat yang bergerak diatas silinder berputar.Sebenarnya cara kerja spirometer cukup mudah yaitu sesorang disuruh bernafas (menarik nafas dan menghembuskan nafas) di mana hidung orang itu ditutup. Tabung yang berisi udara akan bergerak naik turun, sementara itu drum pencatat bergerak putar (sesuai jarum jam) sehingga pencatat akan mencatat sesuai dengan gerak tabung yang berisi udara.

Gambar 8. Spirometer. Sumber: http://w30.indonetwork.co.id/pdimage/37/1511237_spirolabiii.jpgPada waktu istirahat, spirogram menunjukkan volume udara paru-paru 500 ml. Keadaan ini disebut tidal volume. Pada permulaan dan akhir pernafasan terdapat keadaan reserve; akhir darisuatu inspirasi dengan suatu usaha agar mengisi paru-paru dengan udara, udara tambahan ini disebutinspiratory reserve volume, jumlahnya sebanyak 3.000 ml. Demikian pula akhir dari suatu respirasi, usaha dengan tenaga untuk mengeluarkan udara dari paru-paru, udara ini disebut denganexpiratory reserve volumeyang jumlahnya kira-kira 1.100 ml. Udara yang tertinggal setelah ekspirasi secara normal disebutfungtional residual capacity(FRC). Seorang yang bernapas dalam keadaan baik inspirasi maupun ekspirasi, kedua keadaan yang ekstrim ini disebutvital capacity. Dalam keadaan normal, vital capacity sebanyak 4.500 ml. Dalam keadaan apapun paru-paru tetap mengandung udara, udara ini disebutresidual volume(kira-kira 1.000 ml) untuk orang dewasa.Untuk membuktikan adanya residual volume, penderita disuruh bernafas dengan mencampuri udara dengan helium, kemudian dilakukan pengukuran fraksi helium pada waktu ekspirasi. Di klinik biasanya dipergunakan spirometer. Penderita disuruh bernafas dalam satu menit yang disebutrespiratory minute volume.Maksimum volume udara yang dapat dihirup selama 15 menit disebut maximum voluntary ventilation. Maksimum ekspirasi setelah maksimum inspirasi sangat berguna untuk mengetes penderita emphysema dan penyakit obstruksi jalan pernafasan. Penderita normal dapat mengeluarkan udara kira-kira 70% dari vital capacity dalam 0.5 detik.; 85% dalam satu detik; 94% dalam 2 detik; 97% dalam 3 detik. Normal peak flow rate 350-500 liter/menit.

Gangguan PernafasanPada setiap hal yang normal, ada kemungkinan terjadi suatu ketidaknormalan atau gangguan. Salah satu contoh gangguan pernafasan yang akan dibahas adalah sesak nafas. Sesak napas (dyspnea/dispnea)merupakan keluhan subyektif (keluhan yang dirasakan oleh pasien) berupa rasa tidak nyaman, nyeri atau sensasi berat, selama proses pernapasan. Pada sesak napas, frekuensi pernapasan meningkat di atas 24 kali per menit.[7] Seringkali dispnea diartikan sebagai suatu keinginan akan udara atau penderitaan batin yang berhubungan dengan tindakan ventilasi yang cukup untuk memenuhi permintaan udara. Sinonimnya yang lazim adalah kelaparan udara. Setidaknya tiga macam faktor sering ikut serta dalam perkembangan sensasi dispnea, yaitu:1. kelainan gas pernapasan dalam cairan tubuh, terutama kelebihan gas karbon dioksida dan dalam tingkat jauh lebih ringan hipoksia;2. jumlah pekerjaan yang harus dilakukan oleh otot pernafasan untuk mengadakan ventilasi yang memadai;3. keadaan pikiran itu sendiri.Kadang-kadang tingkat karbon dioksida dan oksigen di dalam cairan tubuh sama sekali normal, tetapi untuk mencapai keadaan normal gas pernapasan ini, orang tersebut harus bernapas kuat. Dalam hal ini kegiatan yang kuat dari otot pernapasan memberikan suatu kelaparan udara kepada orang tersebut.Akhirnya, fungsi pernafasan seseorang dapat sama sekali normal, dan ia masih mengalami dispnea karena suatu keadaan pikiran yang abnormal. Ini disebut dispnea neurogenik atau kadang-kadang dispnea emosional. Misalnya, hampir setiap orang yang untuk sementara waktu memikirkan tindakan bernapas yang dilakukannya tiba-tiba akan mulai menarik napas sedikit lebih dalam karena perasaan dispnea ringan. Perasaan ini sangat diperbesar pada orang yang mempunyai ketakutan psikis tidak dapat menerima jumlah udara yang memadai. Misalnya, ketika orang memasuki ruangan yang kecil atau penuh sesak segera mengalami dispnea emosional atau penderita neurosis jantung yang pernah mendengar bahwa dispnea berhubungan dengan payah jantung seringkali mengalami dispnea psikis yang berat meskipun gas darahnya sama sekali normal.[8]

KesimpulanHipotesis diterima, yakni bahwa orang yang bersangkutan kesulitan bernapas disebabkan oleh karena kekurangan oksigen (kelebihan karbon dioksida dalam darah) sehingga menimbulkan gejala sesak nafas (dispnea) berupa rasa tidak nyaman, nyeri atau sensasi berat, selama proses pernapasan. Selain itu ada kemungkinan dispnea yang bersangkutan juga disebabkan oleh keadaan pikiran atau biasanya disebut dengan dispnea emosional seperti yang sudah dibahas.

Daftar Pustaka1. Wheater Paul, Burkitt George, Daniels Victor, Young Barbara. Histologi fungsional. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC; 2005. h. 220-1.2. Gunardi Santoso. Anatomi sistem pernafasan. Jakarta: Balai Penerbit FKUI; 2009. h 2-94.3. Sherwood Lauralle. Fisiologi manusia dari sel ke sistem. 2nd ed. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC; 2001.4. SH Mariano. Atlas histologi manusia. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC; 2004. h. 174-87.5. Ganong William. Buku ajar fisiologi kedokteran. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC; 2008. h. 672-93.6. Sardy LI . Fisika tubuh manusia. Jakarta : Sagung Seto; 2006. h. 171.7. Admin. Sesak nafas. Mei 2011. Diunduh dari http://www.klikdokter.com/healthnewstopics/read/2010/11/01/15031148/sesak-nafas, 22 Mei 2011.8. Guyton AC. Fisiologi manusia dan mekanisme penyakit. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC; 2005. h. 381-2.Blok 7 Sistem Respirasi | 25