Sistem Pernapasan Pada Manusia Tria Puspa Ningrum102013110Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Krida WacanaJl. Arjuna Utara No.6 Jakarta Barat 11510, Tlp : 5666952triapusspa@yahoo.com

Abstrak Manusia hidup dengan cara bernapas, dengan bernapas proses metabolisme yang di perlukan oleh tubuh berjalan dengan baik. Dalam mekanisme bernapas di butuhkan organ-organ pernapasan dan ototnya. Selain itu terjadinya difusi oksigen dan karbon dioksida serta pertukaran gas di dalam paru sehingga jaringan bisa mendapatkan oksigen metabolisme nya dan mengeluarkan karbondioksidanya . pernapasan adalah suatu kegiatan yang tidak di sadari atau spontan (involunter)tetapi tidak berirama seperti jantung namun pernapasan juga bisa di sadari sesuai keinginan walaupun tidak dengan waktu yang lama(volunter) pernapasan di atur melalui pusat pernapasan di medula oblongata, adalah pusat yang merangsang inspirasi dengan kontraksi diagfragma dan pusat lain yang mempersarafi mekanisme inspirasi dan expiration. Keseimbangan asam basa pada tubuh juga mempengaruhi pusat pernapasan dan beberapa faktor lain juga bisa mempengaruhi sistem pernapasan.Kata kunci: mekanisme pernapasan, keseimbangan asam basa, pusat pernapasan.

AbstracHuman life by way of breathing, breathing with the metabolic processes in the body need goes well. In the breathing mechanism in need of respiratory organs and muscles. In addition the diffusion of oxygen and carbon dioxide gas exchange and lung tissue so that the inside can get his metabolism and oxygen release its carbon dioxide. breathing is an activity that doesn't realize or spontaneous (involunter) but it is not like the heart but rhythmic breathing can also realize as you wish, although not in a long time (volunter) breathing breathing through the center set up in the medulla oblongata, the Center is stimulating inspiration with a contraction of diagfragma and other innervate the Center mechanism of inspiration and expiration. Acid-alkaline balance in the body also affects the respiratory Centre and several other factors can also affect the respiratory system.Key word : mechanism of breathing, acid-alkaline balance, respiratory center.

Pendahuluan Bernapas adalah salah satu kegiatan tubuh yang tiak pernah berhenti sampai tiba hari kematian seseorang. Dengan bernapas setiap sel pada jaringan dalam tubuh menerima kebutuhan oksigen dan melepas karbondioksida untuk berlangsungnya proses metabolisme pada tubuh. Dalam melakukan kegiatan bernapas sendiri perlu adanya bantuan dari organ yang lain selain paru-paru sendiri. Berbagai faktor juga mempengaruhi jalannya pernapasan normal. Pada skenario ini seorang perempuan berumur 20 tahun terasa sangat leams dan menurut pemeriksaan dokter perempuan tersebut telah mengkonsumsi morfin yang berlebihan. Kemudian tinjauan pustaka ini di tunjamg dengan pembahasan tentang makroskopis dan mikros kopis dari paru tersebut, kemudian tentang keseimbangan asam-basa pada sistem pernapasan , mekanisme difusi dan transportasi gas serta faktor apa saja yang mempengaruhi kerja pernapasan.

SkenarioSeorang perempuan berumur 20 tahun di bawa oleh orangtuanya ke dokter dengan keluhan badan terasa sangat lemas. Menurut pemeriksaan dokter perempuan tersebut telah mengkonsumsi morfin secara berlebihan.

Hipotesa Hipotesa ynga di dapat adalah perempuan tersebut memiliki keluhan terasa sangat lemas di karenakan perempuan tersebut telah mengkonsumsi morfin secara berlebihan sehingga menekan ssp dan mengganggu sistem pernapasan.

Pembahasan Bernapas adalah kegitanan yang selalu berjalan , dengan bernapas setiap sel dalam tubuh menerima oksigen dan pada saat yang sama melepaskan karbodioksidanya. Oksigen yang bersenyawa dengan karbon dan hidrogen dari jaringan. Memungkinkan setiap sel sendiri-sendiri melangsungkan proses metabolismenya. Pernapasan adalah proses ganda dimana terjadinya pertukaran gas di dalam jaringan pernapasan dalam dan yang terjadi di dalam paru-paru pernapasan luar.1

Anatomi Saluran PernapasanPernapasan di bagi menjadi dua bagian , yaitu saluran pernapasan atas, yang meliputi lubang hidung, sinus, faring, laring. Sedangkan pernapasan bawah meliputi trakea, bronkus dan bronkiolus. Setelah melewati kedua saluran napas tersebut pada alveol terjadilah pertukaran gas.

Anatomi Saluran Pernapasan Atas Hidung Hidung membentuk piramid yang tersusun dari tulang, kartilago hialin dan fibro aerolar. Hidung di bagi menjadi ruang kiri dan kanan oleh septum nasal. Struktur hidung pada bagian eksternal terdapat folikel rambut dan klenjar sebasea. Kulit pada bagian ini mengandung vibrissae atau rambut hidung yang berfungsi menyaring partikel yang terhisap yang memiliki ukuran 10 mikron. Sedangkan pada rogga nasal yang lebih dalam terdiri dari epitel bersilia yang berfungsi menyaring partiket yang terhisap yang memiliki ukruan kurang dari 10 mikron dan sel goblet. Udara yang masuk ke dalam hidung akan mengalami penyaringan partikel dan penghangtan serta pelembaban udara terlebih dahulu sbelum memasuki saluran napas yang lebih dalam. Hidung menghubungkan lubang-lubang dari sinus udara para-nasalis yang masuk ke dalam rongga hidung, dan juga lubang nasolakrimal yang meyaurkan air mata ke dalam bagian bawah rongga nasalis ke dalam hidung.Rongga hidung di lapisi oleh selaput lendir yang sangat kaya akan pembuluh darah, dan bersambung dengan lapisan faring dan dengan selaput lendir. Kita dapat mencium aroma karena di dalam lubang hidung terdapat reseptor, reseptor tersebut terletak pada cribiform plate, di dalamnya terdapat ujung dari saraf kranial I ( nervous olfaktorius).1 Faring Faring adalah tabung muskular berukuran 12,5 cm. Terdiri dari nasofaring, orofaring dan laryngofaring. Pada nasofaring di bagian posterior rongga nasal yang membuka ke arah rongga nasal melalui dua naris internal (koana). Dua tuba eustachius menghubungkan nasofaring dengan telinga tengah. Tuba ini berfungsi untuk menyetarakan tekanan udara pada kedua sisi gendang telinga. Pada orofaring dipisahkan dari nasofaring oleh palatum lunak muskular, suatu perpanjangan palatum keras tulang. Uvula adalah prosessus kerucut kecil yang menjulur ke bawah dari bagian tengah tepi bawah palatum lunak. Pada laringofaring mengelilingi mulut esophagus dan laring, yang merupakan gerbang untuk sistem respiratorik selanjutnya.

Laring Laring adalah tabung pendek dan di topang oleh kartilago, kartilago tiroid adalah kartilago yang terletak di bagian proksimal kelenjar tiroid. Kartilago krikoid merupakan cicincin aterior yang lebih dalam dan lebih tebal, epiglotis yang merupakan katup kartilago yang melekat pada tepi anterior kartilago tiroid. Epiglotis menutup pada saat menelan untuk mencegah masuknya makanan atau cairan ke dalam saluran penapasan bawah. Epiglotis juga merupakan batas anata saluran napas atas dan bawah.1,2

Anatomi Saluran Napas BawahTrakeaTrakea adalah tuba dengan panjang 10 sampai 12 cm yang terletak di anterior esofagus. Trakea tesusun dari 6 sampai 20 cincin kartilago berbentuk C yang diikat bersama jaringan fibrosa yang melengkapi lingkaran di belakang trakea. Trakea berjalan dari bagian bawah tulang rawan cricoid laring dan berakhir setinggi vertebra torakal 4 atau 5. Kemudian bercabang menjadi broncus principalis dextra dan bronkus principalis sinistra di tempat yang di sebut carina. Carina terdiri dari 6-10 cincin tulang rawan.

Bronkus Bronkus merupakan struktur dari mediastinum, yang merupakan percabangan trakea. Bronkus kanan lebih pendek, lebar dan lebih dekat dengan trakea. Setipa bronkus primer bercabang membentuk bronkus sekunder dan tersiser dengan diameter yang semakiin mengecil dan menyempit, batang dan lempeng kartilago mengganti cincin kartilago. Bronkus kanan kemudian akan bercabang menjadi lobus superior, lobus medius, dan lobus inferior. Bronkus kiri akan bercabang menjadi lobus superior dan lobus inferior.

BronkiolusBronkiolus merupakan jalan napas intralobular dengan diameter 5,5 mm, tidak memiliki tulang rawan maupun kelenjar di dalam mukosanya.bronkiolus berakhir pada saccus alveolaris. Awal proses pertuksran gas terjadi di bronkiolus respiratorius.

AlveolusAlveolus adalah kantung udara berukuran sangat kecil dan merupakan akhir dari bronkiolus respiratorius sehingga memungkinkan pertukaran oksigen dan karbondioksida. Alveolus terdiri dari membran alveolar dan ruang intersisisal.

Paru Paru adalah organ berbentuk piramid seperti spons, dan berisi udara yang terletak di rongga torak. Paru merupakan jalinan atau susunan bronkus, bronkiolus, bronkiolus respiratori, alveoli, sirkulari paru, saraf dan sistem limfatik. Paru adalah alat pernapasan utma yang merupakan organ berbentuk kerucut dengan apex diatas dan sedikit lebih tinggi dari clavicula di dalam dasar leher.Paru di bagi menjadi beberapa lobus oleh fisura. Paru kanan terbagi menjadi tiga lobus oleh dua fisura yaitu fisura obliqua yang memisahkan lobus superior dan inferior dan fisura horizontal yang memisahkan antara lobus medius dengan lobus superior dan inferior, sedangkan paru kiri terbagi oleh dua lobus oleh satu fisura yaitu fisura obliqua yang memisahkan lobus superior dan inferior. Paru memiiki hilus pulmonalis yang dibentuk oleh arteri pulmonalis, vena pulmonalis, bronkus, arteri bronkialis, pembuluh limfe, persarafan dan kelenjar limfe.Paru di lapisi oleh pleura. Pleura terdiri dari pleura visceral yang melekat pada paru dan tidak dapat di pisahkan. Dan pleura parietal melapisi sternum, diafragma, mediastinum. Diantara kedua pleura tersebut terdapat rongga pleura yang berisi cairan pleura sehingga memungkinkan paru untuk berkembang dan berkontraksi tanpa gesekan.1,2

MikroskopikSaluran napas terdiri atas bagian konduksi dan bagian respirasi. Bagian konduksi adalah saluran napas solid baik di luar maupun di dalam paru yang menghantar udara ke dalam paru untuk respirasi. Bagian konduksi sistem pernapasan terdiri atas rongga hidung, faring, laring, trakea, bronki ekstrapulmonal, dan sederetan bronki dan bronkhioli intrapulmonal dengan diameter yang makin kecil dan berakhir pada bronkhioli terminalis. Untuk menjamin agar saluran napas yang lebih besar selalu terbuka, maka saluran ini ditunjang oleh tulang rawan hialin.Bagian respirasi adalah lanjutan distal bagian konduksi dan terdiri atas saluran-saluran napas tempat berlangsung pertukaran gas atau respirasi yang sebenarnya. Bronkiolus terminalis bercabang menjadi bronkiolus respiratorius yang ditandai dengan mulai adanya kantong-kantong udara (alveoli) berdinding tipis. Bronkiolus respiratorius adalah zona peralihan antara bagian konduksi dan bagian respirasi. Respirasi hanya dapat berlangsung di dalam alveoli karena sawar antara udara yang masuk ke dalam alveoli dan darah vena dalam kapiler sangat tipis. Struktur intrapulmonal lain tempat berlangsung respirasi adalah duktus alveolaris, sakus alveolaris, dan alveoli. Jadi unit fungsional paru adalah alveoli.Paru mengandung jenis-jenis sel berbeda. Pada alveoli paru, terdapat dua jenis sel. Sel yang paling banyak adalah sel alveolar gepeng (Pneumosit tipe I). Sel tipe ini melapisi seluruh permukaan alveoli. Sel lain yang terselip diantara sel alveolar gepeng ini adalah sel alveolar besar (Pneumosit tipe II). Makrofag alveolar berasal dari monosit darah, terdapat di dalam jaringan ikat septa interalveolar (makrofag alveolar) diantara alveoli yang berdekatan, dan di dalam alveoli. Didalam septa interalveolar juga terdapat banyak jejaring kapiler darah, arteri pulmonalis, vena pulmonalis, duktus limfatik dan saraf

Epiglotis Epiglotis adalah bagian superior laring, terjulur ke atas dari dinding anterior laring berupa lembaran pipih. Tulang yang membentuk keranka epiglotis adalah sepotong tulang rawan (elastis) epiglotis sentral. Permukaan anterior atau lingualnya dilapisi epitel berlapis gepeng tanpa lapisan tanduk. Lamina propria dbawahnya menyatu dengan perkondrium tulang rawan epiglotis. Mukosa anterior atau lingual menutupi bagian apeks epiglotis dan lebih dari separuh permukaan posterior atau laringeal. Namun epitel berlapis gepengnya lebih rendah, pada jaringan ikat hilang, dan terjadi peralihan menjadi epitel respiratorius, yaitu epitel bertingkat semu slindris bersilia. Dengan sel goblet. Kelenjar mukosa, serosa, atau tubuloasinar campur terdapat pada lamina propria. Limfonodus soliter mungkin terlihat pada mukosa lingual atau laryngeal.

Trakea Dinding trakea terdiri atas mukosa, submukosa, tulang rawan hialin, dan adventisia. Tulang rawan pada trakea adalah sederetan cincin berbentuk C, dan di antara kedua ujung C itu terdapat m. trakealis. Mukosa terdiri atas epitel bertingkat semu silindris bersilia dengan sel goblet. Lamina propria mengandung serat jaringan ikat halus, jaringan limfatik difus dan kadang-kadang limfonodus solitaries. Di lamina propria bagian dalam, serat-serat elastin membentuk sebuah membran elastis memanjang. Di jaringan ikat longgar submukosa terdapat kelenjar campur yang duktusnya melalui lamina propria untuk memasuki lumen trakea. Tulang rawan hialin dikelilingi jaringan ikat padat yaitu perikondrium yang menyatu dengan submukosa di satu sisi dan dengan adventisia di sisi alin. Di dalam adventisia, terdapat banyak pembuluh darah dan saraf yang bercabang halus ke lapisan luar.

Bronkus Bronkus primer atau ekstrapulmonal bercabang dan menghasilkan sederetan bronki intrapulmonal yang lebih kecil. Bronki ini dilapisi oleh epitel bertingkat semu silindris bersilia, lamina propria tipis jaringan ikat halus dengan banyak serat elastin dan sedikit limfosit. Duktus dari kelenjar bronchial submukosa melalui lamina propria untuk bermuara ke dalam lumen bronkus. Selapis tipis otot polos mengelilingi lamina propria. Submukosa mengandung kelenjar serosa, mukosa, atau asini mukoserosa. Lempeng tulang rawan tersebar rapat mengelilingi perifer bronkus. Di antara lempeng tulang rawan, jaringan ikat submukosa menyatu dengan adventsia yang tebal. Pembuluh bronchial yang tampak pada jaringan ikat bronkus mencakup sebuah arteriol, sebuah venul, dan kapiler.

Bronkiolus Bronkiolus terminalis memiliki diameter kecil. Terdapat banyak lipatan mukosa yang menyolok dan epitelnya bertingkat semu silindris rendah bersilia dan sedikit sel goblet. Pada bronkiolus terminal, epitelnya silindris bersilia tanpa sel goblet. Lapisan otot polos yang berkembang baik mengelilingi lamina propria tipis, yang pada gilirannya dikelilingi oleh adventisia. Di dekat bronkiolus terdapat sebuah cabang kecil yaitu arteri pulmonaris. Bronkiolus ini dikelilingi oleh alveoli paru.Dinding bronkiolus respiratorius dilapisi oleh epitel selapis kuboid. Pada bagian proksimalnya terdapat silia, namun hilang di bagian distal bronkiolus respiratorius. Sebuah duktus alveolaris muncul dari bronkiolus respiratorius dan banyak alveoli bermuara ke dalam duktus alveolaris.

Alveolus Pada setiap pintu masuk ke alveolus terdapat epitel selapis gepeng.Dari ujung duktus alveolaris terbuka pintu lebar menuju beberapa sakus alveolaris. Saluran ini terdiri atas beberapa alveolus yang bermuara bersama membentuk ruangan serupa rotunda yang disebut atrium. Alveolus paru merupakan kantong yang dibatasi oleh epitel selapis gepeng yang sangat tipis, yang salah satu sisinya terbuka sehingga menyerupai busa. Karena alveolus berselaput tipis dan disitu banyak bermuara kapiler darah maka memungkinkan terjadinya difusi gas pernapasan. Selain itu terdapat juga sel epitel yang berbentuk kuboid yaitu sel saptal, yang di dalam lumennya terdapat makrofag. Makrofag agak besar dan di dalam sitoplasmanya biasanya terdapat partikel debu.3

Otot Pernapasan Selain sebagai otot pembentuk dinding dada, otot skelet juga berfungsi sebagai otot pernapasan. Menurut kegunaanya, otot-otot pernapasan dibedakan menjadi otot untuk inspirasi, mencakup otot inspirasi utama dan tambahan, serta otot untuk ekspirasi tambahan. Pada otot inspirasi utamaterdiri dari muskulus interkostalis eksterna,muskulus interkartilaginus parasternal, dan otot diafrgma. Pada otot inspirasi tambahan(accessory respiratory muscle)yang sering juga disebut sebagai otot bantu napas, terdiri dari muskulus sternokleidomastoideus, muskulus skalenus anterior, muskulus skalenus medius dan muskulus skalenus posterior.Saat napas biasa (quiet breathing), untuk ekspirasi tidak diperlukan kegiatan otot, cukup dengan daya elastis paru saja udara di dalam paru akan keluar saat ekspirasi. Namun, ketika ada serangan asma, sering diperlukan active breathing; dalam keadaan ini, untuk ekspirasi diperlukan kontribusi kerja otot-otot berikut;muskulus interkostalis interna,muskulus interkartilaginus parasentral, muskulus rektus abdominis, muskulus oblikus abdominis eksternus otot-otot untuk ekspirasi juga berperan untuk mengatur pernapasan saat berbicara, menyanyi, batuk, bersin, dan untuk mengedan saat buang air besar serta saat bersalin.4

Tulang Pembentuk Rongga DadaTulang yang membentuk rongga torak adalah tulang iga 12 buah, vertebra torakalis sbanyak 12 buah, tulang sternum, clavicula kiri dan kanan serta scapula kiri dan kanan.4

Mekanisme PernapasanPernapasan 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 yang berbalik arah secara bergantian. Jika tekanan di luar rongga dada lebih besar maka udara akan masuk. Sebaliknya apabila tekanan dalam rongga dada lebih besar maka udara akan keluar.Terdapat tiga tekanan yang berperan penting dalam ventilasi. Yang pertama adalah tekanan atmosfer (barometric) yaitu tekanan yang ditimbulkan oleh berat udara di atmosfer pada benda di permukaan bumi. Yang kedua adalah tekanan intra-alveolus yang juga dikenal sebagai tekanan intraparu, yaitu tekanan didalam alveolus. Karena alveolus berhubungan dengan atmosfer melalui saluran napas penghantar, udara cepat mengalir menuruni gradient tekanannya setiap tekanan intra-alveolar berbeda dari tekanan atmosfer, udara terus mengalir sampai kedua tekanan seimbang (ekuilibrium). Dan yang terakhir adalah tekanan intrapleura, yaitu tekanan yang berada di dalam kantung pleura. Merupakan tekanan yang ditimbulkan diluar paru dan didalam rongga thoraks. Tekanan intrapleura biasanya lebih rendah dari tekanan atmosfer (subatmosfirik).Untuk menahan rongga thoraks dan paru saling berdekatan serta untuk meregangkan paru untuk mengisi rongga thoraks yang lebih besar, maka perlu adanya daya kohesif(rekat) cairan intrapleuran dan gradient tekanan transmural.Daya kohesif(rekat) cairan intrapleura merupakan hasil dari molekul-molekul cairan yang terdapat pada rongga intrapleura bersifat polar dan saling tarik menarik sehingga dapaat menahan tarikan yang memisahkan mereka. Itu sebabnya ketika thoraks mengembang, paru ikut mengembang karena melekat ke dinding thoraks oleh daya rekat cairan intrapleuraGradient tekanan transmural adalah perbedaan netto tekanan. Maksudnya, tekanan paru yang menyeimbangkan diri dengan tekanan atmosfer pada 760 mmHg, lebih besar dari tekanan intrapleura yang 756 mmHg, sehingga tekanan keluar dinding paru lebih besar daripada tekanan yang mendorong kedalam dan paru dapat teregang mengisi rongga thoraks. Namun sebaliknya, terdapat tekanan transmural yang serupa di kedua sisi dinding thoraks. Di dinding thoraks tekanan atmosfer sebesar 760 mmHg mendorong ke arah dalam sementara tekanan intrapleura 756 mmHg mendorong ke arah luar. Perbedaaan tekanan sebesar 4 mmHg ini menghasilkan gradient tekanan transmural yang mendorong ke arah dalam.5

Inspirasi Dan Ekspirasi Inspirasi atau menarik napas adalah proses aktif yang di lakukakn oleh kerja otot. Kontraksi diafragma meluaskan rongga dada dari atas sampai ke bawah. Penaikan iga-iga dan sternum, yang di timbulkan oleh kontraksi otot interkostalis, meluaskan rongga dada ke dua sisi dan dari belakang ke depan. Paru-paru yang bersifat elastik mengembang untuk mengisi ruang yang membesar itu dan udara ditarik masuk ke dalam saluran udara. Otot interkostal externa di beri peran sebagai otot tambahan, hanya bila inspirasi gerak sadar. 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 inspirasi kuat, tekanan intrapleura turun mencapai -30 mmHg dan juga kontraksi otot inspirasi tambahan sehingga pengembangan jaringan paru menjadi lebih besar.Pada ekspirasi merupakan proses pasif yang tidak 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 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, Bila ventilasi meningkat, derajat pengempisan jaringan paru juga ditingkatkan oleh kontraksi aktif 6

Difusi Gas O2 dan CO2Secara umum difusi diartikan sebagai peristiwa perpindahan molekul dari daerah yang konsentrasinya tinggi ke daerah yang memiliki konsentrasinya rendah. Peristiwa difusi adalah peristiwa pasif yang tidak memerlukan energi. Peristiwa difusi yang terjadi di dalam paru adalah perpindahan molekul oksigen dari rongga alveoli melintasi membrana, kapiler alveoli, kemudian melintasi plasma darah .4

Transpor OksigenSistem pengangkut O2di tubuh terdiri atas paru dan sistem kardiovaskular. Oksigen yang diserap oleh darah di paru harus diangkat ke jaringan agar dapat digunakan ke sel-sel. Sebaliknya CO2yag diproduksi oleh sel-sel harus diangkut ke paru-paru untuk dibuang. Di dalam darah, oksigen terdapat dalam dua bentuk yaitu larutan secara fisik dan terikat secara kimiawi oleh hemoglobin. O2yang secara fisik larut dalam plasma jumlahnya sangat sedikit karena O2kurang larut dalam cairan tubuh. Jumlah yang terlarut berbanding lurus dengan PO2darah, semakin tinggi PO2darah semakin mudah larut O2Pengangkutan O2menuju jaringan tertentu bergantung pada jumlah O2yang masuk ke dalam paru, adanya pertukaran gas di paru yang adekuat, aliran darah yang menuju jaringan, dan kapasitas darah untuk mengangkut O2. Aliran darah bergantung pada derajat konstriktusi jalinan vaskular di jaringan serta curah jantung. Jumlah O2di dalam darah ditentukan oleh jumlah O2yang larut, jumlah hemoglobin dalam darah, dan afinitas hemoglobin terhadap O2.Terdapat tiga keadaan penting yang mempengaruhi kurva disosiasi hemoglobin-oksigen yaitu pH suhu dan kadar 2,3 BPG. Peningkatan suhu atau penurunan pH mengakibatkan PO2 yang lebih tinggi diperlukan agar hemoglobin dapat mengikat sejumlah O2. Sebaliknya, penurunan suhu atau peningkatan pH dibutuhkan PO2 yang lebih rendah untuk mengikat sejumlah O2. Suatu penurunan pH akan menurunkan afinitas emoglobin terhadap O2, yang merupakan suatu pengaruh yang disebut pergeseran Bohr. Karena CO2 berekasi dengan air untuk membentuk asam karbonat, maka jaringan aktif akan menurunkan pH di sekelilingnya dan menginduksi hemoglobin supaya melepaskan lebih banyak oksigennya, sehingga dapat digunakan untuk respirasi selular.6

Transpor karbon dioksidaSelain perannya dalam transpor oksigen, hemoglobin juga membantu darah untuk mengangkut karbondioksida dan membantu dalam penyanggan pH darah yaitu, mencegah perubahan pH yang membahayakan. Sekitar 7% dari karbon dioksida yang dibebaskan oleh sel-sel yang berespirasi diangkut sebagai CO2 yang terlarut dalam pllasma darah. Sebanyak 23% karbon dioksida terikat dengan banyak gugus amino hemoglobin.Sebagain besar karbon dioksida, sekitar 70%, diangkut dalam darah dalam bentuk ion bikaronat. Karbon dioksida yang dilepaskan oleh sel-sel yang berespirasi berdifusi masuk ke dalam plasma darah dan kemudian masuk ke dalam sel darah merah, dimana CO2 tersebut diubah menjadi bikarbonat.Karbon dioksida pertama bereaksi dengan air untuk membentuk asam karbonat, yang kemudian berdisosiasi menjadi ion hydrogen dan ion bikarbonat. Sebagian besar ion hydrogen berikatan di berbagai tempat pada hemoglobin dan protein lain sehingga tidak mengubah pH darah. Ion bikarbonat lalu berdifusi ke dalam plasma. Ketika darah mengalir melalui paru-paru, proses tersebut dibalik. Difusi O2 keluar dari darah akan menggeser kesetimbangan kimiawi di dalam sel darah merah kearah perubahan bikarbonat menjadi CO2.6

Pusat PernapasanProses pernapasan harus berlangsung secara terus-menerus untuk mempertahankan proses-proses kehidupan. Otot-otot pernapasan harus secara berirama berkontraksi dan melemas untuk secara bergantian mengisi paru dengan udara dan mengosongkannya. Otot-otot pernapasan akan berkontraksi hanya jika dirangsang oleh sarafnya masing-masing. Saraf-saraf ini sangat penting agar pernapasan dapat terus berjalan dan untuk menyesuaikan tingkat ventilasi untuk menyamai kebutuhan akan penyerapan O2 dan pengeluaran CO2 yang berubah-ubah. Tidak hanya itu, aktivitasf pernapasan kita berada di bawah kontrol kesadaran sehingga aktivitas pernapasan dapat dimodifikasi secara sadar agar kita dapat berbicara, bersiul, bernyanyi, bermain alat music tiup atau menahan napas selagi berenang.Pusat kontrol pernapasan pada manusia terdapat pada medulla oblongata tepatnya di formatio retikularis yang akan menghasilkan pola napas yang berirama. Selain itu, ada dua pusat pernapasan lain terletak lebih tinggi di batang otak di pons yaitu pusat pneumotaksik dan pusat apneustik.kedua pusat di pons ini akan mempengaruhi sinyal keluar dari pusat pernapasan di medulla oblongata.Serat-serat saraf dari medulla oblongata sebagian besar akan berakhir di motor neuron medulla spinalis yang akan mempersarafi otot-otot inspirasi. Ketika pusat pernapasan di medulla oblongata mengeluarkan impuls ke motor neuron di medulla spinalis, maka motor neuron tersebut akan megaktifkan otot-otot pernapasan, menyebabkan inspirasi, ketika neuron-neuron ini tidak menghasilkan impuls maka otot inspirasi melemas dan terjadilah ekspirasi.Pusat pernapasan di medulla oblongata terdiri dari dua kelompok neuron yang dikenal sebagai kelompok respiratorik dorsal dan kelompok respiratorik ventral.Kelompok respiratorik dorsal (KRD) terdiri dari neuron inspiratorik yang serat-seratnya berakhir di neuron motorik yang mensyarafi otot inspirasi. Ketika neuron-neuron KRD ini melepaskan muatan maka terjadi inspirasi, dan sebaliknya jika neuron-neuron tersebut tidak melepaskan muatan maka terjadilah ekspirasi.Kelompok respiratorik ventral (KRV) terdiri dari neuron inspiratorik dan ekspiratorik, yang keduanya tetap inaktif selama bernapas tenang normal. Bagian ini diaktifkan oleh KRD sebagai mekanisme penguat selama periode-periode saat kebutuhan akan ventilasi meningkat. Hal ini terutama penting pada ekspirasi aktif. Selama bernapas tenang tdak ada impuls yang dihasilkan di jalur descendens oleh neuron ekspiratorik. Hanya ketika ekspirasi aktif barulah neuron ekspiratorik merangsang neuron motorik yang menyarafi otot-otot ekspirasi ( otot abdomen dan intercostals internus). Selain itu neuron-neuron inspiratorik KRV, ketika dirangsang oleh KRD, memacu aktivitas inspirasi ketika kebutuhan akan ventilasi tinggi. Selama itu KRD umumnya diangap menghasilkan irama dasar ventilasi.Pusat pernapasan di pons melakukan penyesuaian halus terhadap pusat di medulla untuk membantu menghasilkan inspirasi dan ekspirasi yang lancar dan mulus. Pusat pneumotaksik mengirimkan impuls ke KRD yang membantu meredamkan neuron-neuron inspiratorik sehingga durasi inspirasi dibatasi. Sebaliknya, pusat apneustik mencegah neuron-neuron inspiratorik dipadamkan, sehingga dorongan inspirasi meningkat. Oleh karena itu pusat pneumotaksik mendominasi pusat apneustik untuk membantu menghentikan inspirasi dan membiarkan ekspirasi terjadi secara normal.5Keseimbangan Asam BasaDarah arteri memiliki pH normal 7,4 sementara pH darah vena dan cairan interstisium adalah sekitar 7,35. Seseorang dianggap mengalami asidosis jika pH arteri turun secara signifikan dibawah 7,4 dan mengalami jika pH meningkat diatas 7,4. Batas bawah pH agar seseorang dapat bertahan hidup dari beberapa jam adalah sekitar 6,8 dan batas atasnya adalah sekitar 8,0.Tubuh memiliki tiga lini pertahanan utama terhadap perubahan daam konsentrasi ion hidrogen di cairan tubuh. Yang pertama adalah sistem penyangga kimiawi asam basa cairan tubuh, yang segera berikatan dengan asam atau basa untuk mencegah perubahan berlebihan dalam konsentrasi ion hidrogen. Yang kedua adalah sistem pernapasan yaitu yang mengatur pengeluaran karbondioksida dan asam karbonat (H2CO3) dari cairan ekstraselular. Mekanisme ini bekerja dalam beberapa detik sampai menit dan berfungsi sebagai pertahanan kedua. Yang terakhir adalah ginjal, yang mensekresikan urine basa atau asam sehingga konsentrasi ion hidrogen cairan ekstraselular dapat disesuaikan ke arah normal sewaktu asidosis atau alkalosis. Mekanisme ini bekerja secara perlahan tetapi kuat dalam periode beberapa jam atau hari untuk mengatur keseimbangan asam basa.Penyangga (buffer,dapar) adalah suatu bahan yang dapat berikatan secara reversibel dengan H+. H+ berikatan dengan penyangga untuk membentuk suatu asam lemah (H peyangga). Jika kojnsentrasi H+ meningkat, reaksi bergerak ke kanan dan lebih banyak H+ yang berikatan dengan penyangga selama penyangga masih tersedia. Jika konsentrasi H+ menurun, reaksi bergeser ke arah kiri, dan H+ dibebaskan dari penyangganya.Penyangga + H+ H penyanggaSistem penyangga bikarbonat terdiri dari suatu larutan dalam air yang memiliki dua substansi utama yaitu suatu asam lemah, H2CO3, dan suatu ion bikarbonat HCO3- yang dibentuk di tubuh melalui reaksi CO2 dengan H2OCO2 + H2O H2CO3H2Co3 terionisasi untuk membentuk sejumlah kecil H+ dan HCO3 -.H2CO3 H+ + HCO3-Jika suatu asam ditambah dalam penyangga ini, peningkatan konsentrasi ion hidrogen di sangga oleh HCO3-. H+ + HCO3-- H2CO3 CO2 + H2OReaksi kebalikan berlangsung jika di tambakan suatu basa kuat, misalnya natrium hidroksida(NaOH), kedalam larutan penyangga bikarbonat. NaOH + H2CO3 NaHCO3 + H2O.Yang kedua adalah sistem pernapasan yaitu yang mengatur pengeluaran karbondioksida dan asam karbonat (H2CO3) dari cairan ekstraselular. Mekanisme ini bekerja dalam beberapa detik sampai menit dan berfungsi sebagai pertahanan kedua.Karena paru mengeluarkan CO2 dari tubuh, ventilasi cepat oleh paru akan menurunkan konsentrasi CO2 dalam darah, yang pada giliranya menurunkan konsentrasi asam karbonat (H2CO3) dan H+ dalam darah. Sebaliknya, penurunan ventilasi paru meningkatkan CO2 dan konsentrasi H+ dalam darah.Yang terakhir adalah ginjal, yang mensekresikan urine basa atau asam sehingga konsentrasi ion hidrogen cairan ekstraselular dapat disesuaikan ke arah normal sewaktu asidosis atau alkalosis. Mekanisme ini bekerja secara perlahan tetapi kuat dalam periode beberapa jam atau hari untuk mengatur keseimbangan asam basa.Mekanisme keseluruhan bagaimana ginjal mengekskresikan urine asam atau basa adalah sebagai berikut; sejumlah besar HCO3-di filtrasi secara terus menerus ke dalam tubulus; jika HCO3- di ekskresikan ke dalam urine, maka basa di keluarkan dari darah. Jumlah besar H+ juga di sekresikan ke dalam lumen tubulus sehingga asam di keluarkan dari tubuh. Jika lebih banyak H+ yang di sekresikan dari pada HCO3-yang di filtrasi, terjadi pengeluaran bersih asam dari cairan ekstraseluler. Sebaliknya, jika lebih banyak HCO3-di filtrasi dari pada H+ yang di sekresikan, terjadi pengeluaran bersih basa.selain sekresi H+ dan reabsorpsi HCO3-yang di filtrasi, ginjal dapat membentuk HCO3- baru dari reaksi-reaksi yang berlangsung di tubulus ginjal. Ginjal mengatur konsentrasi H+ cairan ekstra seluler melalui tiga mekanisme dasar: sekersi H+, reabsorpsi HCO3- yang di filtrasi dan pembentukan HCO3-baru.7Faktor yang Mempengaruhi PernapasanKondisi jalan napas.Udara pernapasan keluar masuk tubuh melaui organ-organ respirasi. Kondisi jalan napas ini sangat menentukan terhadap efektivitas ventilasi. Jalan napas yang tidak baik dapat menyebabkan mekanisme ventilasi tidk berlangsung secara efektif.

Kemampuan compliance dan recoil paruKemampuan paru-paru untuk mengembang disebut compliance. Kembalinya paru-paru ke posisi semula setelah compliance disebut recoil. Kemampuan compliance dan recoil ini sangat berpengaruh dalam menentukan efektif tidaknya proses ventilasi. Kemampuan ini bisa tidak sempurna karena disebabkan kerusakan jaringan paru seperti edema, tumor, parase serta kifosis.

Pengaturan pernapasanBanyak sedikitnya oksigen yang masuk dan karbondioksida yang keluar dari paru-paru dalam proses ventulasi dipengaruhi oleh irama, kedalaman dan frekuensi pernapasan. Irama, frekuensi dan pernapasan ini sangat bergantung pada kerja pusat pernapasan yang terdapat di medula oblongata dan pons.

Difusi oksigen dan karbondioksida (diantara alveolus dan darah) Setelah proses ventilasi maka langkah selanjutnya dalam proses respirasi adalah difusi oksigen dari alveolus ke pembuluh darah dan difusi karbondioksida dari pembuluh darah ke alveolus. Kecepatan difusi tersebut ditentukan oleh beberapa faktor diantaranya:1. Ketebalan membranSemakin tebal membran alveolus, maka proses difusi semakin sulit. Tebalnya membran alveolus misalnya oleh karena edema paru. Akibatnya gas-gas pernpasan harus beredifusi tidak hanya melalui membran alveolus melainkan cairan tersebut.2. Luas permukaan membran alveolusPenurunan luas permukaan paru-paru kan mengakibatkan kemampuan paru-paru untuk berdifusi pun turun. Hal tersebut berati semakin luas permukaan membran alveolus maka akan semakin banyak gas-gas pernapasan yang berdifusi.3. Perbedaan tekanan anatara kedua sisi membranPerbedaan tekanan antara kedua sisi membran merupakan perbedaan antara tekanan parsial gas alveolus dan tekanan gas dalam darah. Bila tekanan gas dalam alveolus lebih besar dari tekanan gas dalam darah, maka terjadi difusi dari alveolus ke dalam darah dan begitu sebaliknya

pH DarahNilai pH darah menunjukkan tingkat keasaman darah dalam tubuh . Nilai nomal pH darah adalah 7.35-7.45. Nilai pH darah ini berkaitan erat dengan keseimbangan asam basa dalam tubuh.

Kadar 2,3 disfosfogliserat (2,3- DPG)Kadar 2,3 disfosfogliserat merupakan zat yang hanya ditemukan di dalam sel eritrosit . Kadar 2,3 DPG yang banyak dalam eritrosit menyebabkan afinitas Hb terhadap oksigen menurun. Kondisi ini dapat terjadi pada seseorang yang menderita anemia. Pada anemia, kadar 2,3 DPG meningkat.

Temperatur tubuh Peningkatan temperatur tubuh menyebabkan saturasi oksi hemoglobin menurun sehingga banyak oksigen yang di lepaskan oleh hemoglobin. Sebaliknya, penurunan temperatur tubuh (hipotermi) menyebabkan saturasi hemoglobin terhadap oksigen meningkat. Namuan hal ini terkompensasi dengan penurunan kebutuhan oksigen pada jaringan yang mengalami hipotermi serta peningkatan kelarutan oksigen plasma darah.8 Sekilas Tentang Efek Morfin Terhadap Pernapasan Penggunaan morfin dalam bidang kedokteran sangat terbatas hanya untuk menghilangkan rasa nyeri yang datang pergi (intermiten) dan yang batasnya tidak jelas. Namun pada asebagian orang menyalahkan pengguanaanya, dalam dosis cukup tinggi, morfin menekan sistem saraf pusat yang terletak pada batang otak sehingga meyebabkan hambatan pada pernapasan. Kematian pada kelebihan dosis morfin di sebabkan oleh hambatan pada pusat pernapasan pencandu morfin. Pada saat depresi pusat pernapasan akan terjadi asidosis respiratorik dimana konsentrasi H2CO3 meningkat kemudian rasio menjadi kurang dari nilai normal yaitu 20, akhirnya pH darah menurun dari nilai normalnya. Pada keadaan yang normal hal ini terkompensasi agar rasio kembali ke nilai normalnya dengan meningkatkan rearpsorpsi bikarbonat di tubuli ginjal (urin asam). Tetapi pada pemakaian morfin dengan dosis yang berlebihan akan menyebabkan asidosis respiratorik yang tidak terkompensasi sehingga muncul rasa sangat lemas pada tubuh.8

KesimpulanBernapas adalah suatu kegiatan yang diatur secara invounter, namun pernapasan juga bisa diatur secara volunter. Pada saat bernapas yang efektif juga memerlukan keadaan yang seimbang, tetapi pada saat seseorang mengalami gangguan pernapasan karena morfin yang akan menyebabkan tertekanya pusat pernapasa sehingga akan mengakibatkan terjadinya asidosis respiratorik yang menyebabkan tubuh menjadi terasa sangat lemas.

Daftar Pustaka1. Ethel Sloane. Anatomi dan fisiologi untuk pemula. Edisi pertama. Jakarta: EGC; 2004.h.266-274.2. Santoso. Anatomi sistem pernapasan. Edisi pertama. Jakarta: Balai Penerbit FKUI; 2007.h.2-13.3. Eroschenko Victor P. Atlas histologi di fiore dengan korelasi fungsional. Edisi ke-9. Jakarta: EGC; 2005.h.231-45.4. Djodjodibroto RD. Respirologi (respiratory medicine). Jakarta: EGC,2009.h.5. Sherwood L. fisiologi manusia dari system ke sel. Edisi 6. Jakarta:EGC,2011.h.497-5796. William F. Ganong. Buku ajar fisiologi kedokteran. Edisi ke-22. Jakarta: EGC; 2008.h.683-94.7. Guyton, Hall. Buku saku fisiologi kedokteran. Ed. 11. Jakarta: EGC;2009. H.239-518. Asmadi. Teknik prosedural konsep dan aplikasi kebutuhan dasar klien. Jakarta: Penerbit Salemba Medika; 2008. H. 221-4